Fundu leifar fyrstu stjarnanna í fjarlægum gasskýjum Kjartan Kjartansson skrifar 3. maí 2023 12:18 Teikning listamanns af gasskýi sem inniheldur fyrstu frumefnin sem voru þyngri en vetni, helín og liþin í alheiminum. Á myndinni eru tákn fyrir frumeindir. ESO/L. Calçada, M. Kornmesser Þrjú fjarlæg gasský sem stjörnufræðingar fundu eru talin innihalda leifar af fyrstu stjörnunum sem mynduðust í alheiminum. Uppgötvun þeirra hjálpar vísindamönnum að skilja betur eðli fyrstu stjarnanna sem urðu til eftir Miklahvell. Frumefnin sem fundust í gasskýinu eru þau sömu og stjörnufræðingar reiknuðu fyrir fram með því að hefðu losnað þegar fyrstu stjörnur alheimsins tættust í sundur í öflugum sprengistjörnum fyrir milljörðum ára. Skýin eru svo langt í burtu að aldur alheimsins var aðeins um tíu til fimmtán prósent af núverandi aldri þegar ljósið lagði af stað frá þeim. Fyrstu stjörnur alheimsins eru taldar hafa verið töluvert frábrugðnar þeim sem síðar komu. Þær mynduðust úr vetni og helíni, einu frumefnunum sem þá voru til, fyrir um þrettán og hálfum milljarði ára. Öll þyngri frumefni alheimsins urðu til við kjarnasamruna inni í stjörnum mun síðar. Talið er að stjörnurnar hafi verið tugum eða hundruð sinnum massameiri en sólin okkar. Þær hafi verið skammærar og brunnið fljótt út í sprengistjörnum sem dreifðu innyflum þeirra um alheiminn. Frumefnin sem þannig losnuðu og blönduðust gasskýi í kringum stjörnurnar voru meðal annars kolefni, súrefni og magnesín. Þessi frumefni er yfirleitt að finna í ytri lögum stjarna. Sumar sprengistjarnanna voru þó ekki nógu öflugar til þess að þeyta þyngri frumefnum í kjarna þeirra, eins og járni, út í geim. Rýr í járni en rík í léttari frumefnum Tilgáta stjörnufræðinga var því að gasský með leifum fyrstu stjarnanna væru járnrýr en rík af léttari frumefnum. Sú var raunin með gasskýin þrjú sem hópur stjörnufræðinga fann með VLT-sjónaukanum í Atacama-eyðimörkinni í Síle. Sama efnasamsetning hefur fundist í gömlum stjörnum í Vetrarbrautinni okkar. Þær eru taldar hluti af annarri kynslóð stjarna í alheiminum sem myndaðist úr leifum þeirrar fyrstu, að því er kemur fram í tilkynningu Evrópsku stjörnustöðvarinnar á suðurhveli (ESO). „Uppgötvun okkar opnar nýjar leiðir að óbeinum athugunum á eðli fyrstu stjarnanna sem bætist við rannsóknir á stjörnum í Vetrarbrautinni okkar,“ segir Stefania Salvadori, aðstoðarprófessor við Háskólann í Flórens á Ítalíu og meðhöfundur greinar um rannsóknina sem birtist í vísindaritinu Astrophysical Journal í dag. Ljós dulstirna notað til að efnagreina skýin Þar sem gasskýin ævafornu gefa ekki frá sér eigið ljós þurftu stjörnufræðingarnar að fara Fjallabaksleiðina að því að rannsaka þau. Í staðinn notuðu þeir ljós frá dulstirnum, björtustu fyrirbærum alheimsins. Dulstirni eru gríðarlega virkar vetrarbrautir. Ljós þeirra stafar frá ofurheitu efni sem risasvarthol í miðju vetrarbrautanna étur í sig. Dulstirnaljósið ferðaðist í gegnum gasskýin á leið sinni til jarðar. Með litrófsgreiningu á ljósinu birtist mönnum efnasamsetning skýjanna. Ný kynslóð sjónauka, þar á meðal ELT-sjónauki ESO í Síle, á að gera stjörnufræðingum kleift að rannsaka gaský af þessu tagi enn nánar í framtíðinni. Valentina D'Odorico frá Stjarneðlisfræðistofnun Ítalíu segir að þá verði loks hægt að afhjúpa leyndardóma fyrstu stjarna alheimsins. Geimurinn Vísindi Chile Mest lesið Foreldrar hvattir á neyðarfundi skólans til að flytja börnin Innlent „Breskir hermenn geta séð um sig sjálfir“ Erlent „Hvor þeirra er líklegri til að geta skákað Kristrúnu Frostadóttur?“ Innlent „Það eru svo margir sem ekki vita hvað fatlaðir ganga í gegnum“ Innlent Segist nauðbeygður til að gagnrýna Guðrúnu á Facebook fyrst hún svari ekki póstum Innlent Segir Viðskiptablaðið og Moggann ljúga upp á hann pólitískri hlutdrægni Innlent Séra Vigfús Þór Árnason látinn Innlent Mynduðu stjórn án stærsta flokksins Erlent Væri ekki óviðeigandi að þeir hvíldu saman Innlent Herinn gerir upp mistökin í aðdraganda árásarinnar 7. október Erlent Fleiri fréttir Mynduðu stjórn án stærsta flokksins Herinn gerir upp mistökin í aðdraganda árásarinnar 7. október „Breskir hermenn geta séð um sig sjálfir“ Boris Spassky er látinn Lögreglan lýsir dauða Hackman og konu hans sem „grunsamlegum“ Öcalan vill leysa upp PKK Engin friðargæsla án aðstoðar frá Bandaríkjamönnum Segja Tate bræður á leið til Bandaríkjanna í einkaþotu Yfir 600 föngum sleppt fyrir lík fjögurra gísla Trans hermenn leitaðir uppi og látnir fjúka innan 60 daga Bein útsending: Gera aðra atlögu að tunglinu „En við munum sjá til þess að allt fari vel“ Óbólusett barn lést vegna mislinga Sturluðu myndskeiði af „Nýja-Gasa“ deilt á samfélagsmiðlum Trump Sér fyrir sér að selja 10 milljónir „gullkorta“ til erlendra auðjöfra Merz segir viðræður hafnar við Sósíaldemókrata Yfir 50 látist af völdum óþekktra veikinda í Austur-Kongó Ætla sjálf að velja blaðamenn í Hvíta húsið Samkomulag milli Úkraínu og Bandaríkjanna í höfn Litlu mátti muna á flugbrautinni Eykur fjárútlát í herinn til muna vegna „hættulegra nýrra tíma“ Ríkisstarfsmenn ráðþrota gagnvart furðulegri fyrirskipun Musk Nær útilokað að smástirni sem fylgst var með rekist á jörðina Fjórir látnir eftir að brú hrundi í Suður-Kóreu Freistar Bandaríkjanna með gulli og grænum skógum Staða Sinaloa slæm eftir blóðug átök Valdi dauða með aftökusveit Segir Selenskí á leið til Washington Höktir í stuðningi til Úkraínu hjá Sameinuðu þjóðunum Franskur skurðlæknir játar svívirðileg brot á börnum Sjá meira
Frumefnin sem fundust í gasskýinu eru þau sömu og stjörnufræðingar reiknuðu fyrir fram með því að hefðu losnað þegar fyrstu stjörnur alheimsins tættust í sundur í öflugum sprengistjörnum fyrir milljörðum ára. Skýin eru svo langt í burtu að aldur alheimsins var aðeins um tíu til fimmtán prósent af núverandi aldri þegar ljósið lagði af stað frá þeim. Fyrstu stjörnur alheimsins eru taldar hafa verið töluvert frábrugðnar þeim sem síðar komu. Þær mynduðust úr vetni og helíni, einu frumefnunum sem þá voru til, fyrir um þrettán og hálfum milljarði ára. Öll þyngri frumefni alheimsins urðu til við kjarnasamruna inni í stjörnum mun síðar. Talið er að stjörnurnar hafi verið tugum eða hundruð sinnum massameiri en sólin okkar. Þær hafi verið skammærar og brunnið fljótt út í sprengistjörnum sem dreifðu innyflum þeirra um alheiminn. Frumefnin sem þannig losnuðu og blönduðust gasskýi í kringum stjörnurnar voru meðal annars kolefni, súrefni og magnesín. Þessi frumefni er yfirleitt að finna í ytri lögum stjarna. Sumar sprengistjarnanna voru þó ekki nógu öflugar til þess að þeyta þyngri frumefnum í kjarna þeirra, eins og járni, út í geim. Rýr í járni en rík í léttari frumefnum Tilgáta stjörnufræðinga var því að gasský með leifum fyrstu stjarnanna væru járnrýr en rík af léttari frumefnum. Sú var raunin með gasskýin þrjú sem hópur stjörnufræðinga fann með VLT-sjónaukanum í Atacama-eyðimörkinni í Síle. Sama efnasamsetning hefur fundist í gömlum stjörnum í Vetrarbrautinni okkar. Þær eru taldar hluti af annarri kynslóð stjarna í alheiminum sem myndaðist úr leifum þeirrar fyrstu, að því er kemur fram í tilkynningu Evrópsku stjörnustöðvarinnar á suðurhveli (ESO). „Uppgötvun okkar opnar nýjar leiðir að óbeinum athugunum á eðli fyrstu stjarnanna sem bætist við rannsóknir á stjörnum í Vetrarbrautinni okkar,“ segir Stefania Salvadori, aðstoðarprófessor við Háskólann í Flórens á Ítalíu og meðhöfundur greinar um rannsóknina sem birtist í vísindaritinu Astrophysical Journal í dag. Ljós dulstirna notað til að efnagreina skýin Þar sem gasskýin ævafornu gefa ekki frá sér eigið ljós þurftu stjörnufræðingarnar að fara Fjallabaksleiðina að því að rannsaka þau. Í staðinn notuðu þeir ljós frá dulstirnum, björtustu fyrirbærum alheimsins. Dulstirni eru gríðarlega virkar vetrarbrautir. Ljós þeirra stafar frá ofurheitu efni sem risasvarthol í miðju vetrarbrautanna étur í sig. Dulstirnaljósið ferðaðist í gegnum gasskýin á leið sinni til jarðar. Með litrófsgreiningu á ljósinu birtist mönnum efnasamsetning skýjanna. Ný kynslóð sjónauka, þar á meðal ELT-sjónauki ESO í Síle, á að gera stjörnufræðingum kleift að rannsaka gaský af þessu tagi enn nánar í framtíðinni. Valentina D'Odorico frá Stjarneðlisfræðistofnun Ítalíu segir að þá verði loks hægt að afhjúpa leyndardóma fyrstu stjarna alheimsins.
Geimurinn Vísindi Chile Mest lesið Foreldrar hvattir á neyðarfundi skólans til að flytja börnin Innlent „Breskir hermenn geta séð um sig sjálfir“ Erlent „Hvor þeirra er líklegri til að geta skákað Kristrúnu Frostadóttur?“ Innlent „Það eru svo margir sem ekki vita hvað fatlaðir ganga í gegnum“ Innlent Segist nauðbeygður til að gagnrýna Guðrúnu á Facebook fyrst hún svari ekki póstum Innlent Segir Viðskiptablaðið og Moggann ljúga upp á hann pólitískri hlutdrægni Innlent Séra Vigfús Þór Árnason látinn Innlent Mynduðu stjórn án stærsta flokksins Erlent Væri ekki óviðeigandi að þeir hvíldu saman Innlent Herinn gerir upp mistökin í aðdraganda árásarinnar 7. október Erlent Fleiri fréttir Mynduðu stjórn án stærsta flokksins Herinn gerir upp mistökin í aðdraganda árásarinnar 7. október „Breskir hermenn geta séð um sig sjálfir“ Boris Spassky er látinn Lögreglan lýsir dauða Hackman og konu hans sem „grunsamlegum“ Öcalan vill leysa upp PKK Engin friðargæsla án aðstoðar frá Bandaríkjamönnum Segja Tate bræður á leið til Bandaríkjanna í einkaþotu Yfir 600 föngum sleppt fyrir lík fjögurra gísla Trans hermenn leitaðir uppi og látnir fjúka innan 60 daga Bein útsending: Gera aðra atlögu að tunglinu „En við munum sjá til þess að allt fari vel“ Óbólusett barn lést vegna mislinga Sturluðu myndskeiði af „Nýja-Gasa“ deilt á samfélagsmiðlum Trump Sér fyrir sér að selja 10 milljónir „gullkorta“ til erlendra auðjöfra Merz segir viðræður hafnar við Sósíaldemókrata Yfir 50 látist af völdum óþekktra veikinda í Austur-Kongó Ætla sjálf að velja blaðamenn í Hvíta húsið Samkomulag milli Úkraínu og Bandaríkjanna í höfn Litlu mátti muna á flugbrautinni Eykur fjárútlát í herinn til muna vegna „hættulegra nýrra tíma“ Ríkisstarfsmenn ráðþrota gagnvart furðulegri fyrirskipun Musk Nær útilokað að smástirni sem fylgst var með rekist á jörðina Fjórir látnir eftir að brú hrundi í Suður-Kóreu Freistar Bandaríkjanna með gulli og grænum skógum Staða Sinaloa slæm eftir blóðug átök Valdi dauða með aftökusveit Segir Selenskí á leið til Washington Höktir í stuðningi til Úkraínu hjá Sameinuðu þjóðunum Franskur skurðlæknir játar svívirðileg brot á börnum Sjá meira