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 Ákærðir fyrir að frelsissvipta mann og nauðga með röri Innlent Freyr látinn fara frá Eflingu Innlent María Sigurðardóttir er látin Innlent Fulltrúi Íslands yfirgaf ekki salinn með hinum Innlent Segir Ingu hafa vitnað í trúnaðarsamtal Innlent Meira um krabbamein hjá yngra fólki sem eigi að borða rautt kjöt mest einu sinni í viku Innlent Segir Ingu hafa eytt sér á Facebook Innlent Sárnar að vera bendlaður við líkamsárás Innlent Holmes flutt á áfangaheimili Erlent Hafa skotið um hundrað bjargdúfur í Vestmannaeyjum Innlent Fleiri fréttir Baráttan harðnar í Texas: Dæla milljónum í baráttuna um öldungadeildina Sýnir Xi lýðræðisdjásn Bandaríkjanna Reyna að banna arabíska stjórnmálaflokka Þriggja turna þras í furstadæmunum Holmes flutt á áfangaheimili Banna búrkur og níkab Bygging nýs og stærra glæsihýsis Pútíns langt á veg komin Æðstu herforingjar halda skyndifund um árásir Húta Frægt fólk meðal handtekinna í New York „Höfum aldrei átt betra samband“ Tugir fulltrúa gengu út þegar Netanjahú tók til máls Aftur stríð í Eþíópíu Danir vara við aukinni ógn frá Rússum Skortir fólk til að ná tökum á stjórnlausri ebólu Telur kosningasvik ekki hafa áhrif á stjórnarmyndun Høiby skiptir um verjendur Veturinn verði Rússum erfiður Bannaði Trump að banna fjölmiðla Gervigreind hakkaði sig inn á vef stjórnvalda Hélt á myndum af skólabörnum og sakaði Bandaríkin um hryðjuverk Dreifðu óvart piparúða um þinghúsið fyrir leikmun í innflytjendaumræðu Íslensk lögregla hjálpaði við rannsókn á smygli á fólki til Bretlands Polo einn kröftugasti fellibylur sögunnar Segja aðgengi að heimili forsetans forréttindi en ekki rétt Fögnuður varð að fjöldamorði Taívan og mannréttindi rauðar línur fyrir Kínverja Bað Trump um „vetrarpakka“ Segir stóra ákvörðun framundan Xi vill að Trump sleppi takinu á Taívan Þetta er í samkomulaginu um Grænland 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 Ákærðir fyrir að frelsissvipta mann og nauðga með röri Innlent Freyr látinn fara frá Eflingu Innlent María Sigurðardóttir er látin Innlent Fulltrúi Íslands yfirgaf ekki salinn með hinum Innlent Segir Ingu hafa vitnað í trúnaðarsamtal Innlent Meira um krabbamein hjá yngra fólki sem eigi að borða rautt kjöt mest einu sinni í viku Innlent Segir Ingu hafa eytt sér á Facebook Innlent Sárnar að vera bendlaður við líkamsárás Innlent Holmes flutt á áfangaheimili Erlent Hafa skotið um hundrað bjargdúfur í Vestmannaeyjum Innlent Fleiri fréttir Baráttan harðnar í Texas: Dæla milljónum í baráttuna um öldungadeildina Sýnir Xi lýðræðisdjásn Bandaríkjanna Reyna að banna arabíska stjórnmálaflokka Þriggja turna þras í furstadæmunum Holmes flutt á áfangaheimili Banna búrkur og níkab Bygging nýs og stærra glæsihýsis Pútíns langt á veg komin Æðstu herforingjar halda skyndifund um árásir Húta Frægt fólk meðal handtekinna í New York „Höfum aldrei átt betra samband“ Tugir fulltrúa gengu út þegar Netanjahú tók til máls Aftur stríð í Eþíópíu Danir vara við aukinni ógn frá Rússum Skortir fólk til að ná tökum á stjórnlausri ebólu Telur kosningasvik ekki hafa áhrif á stjórnarmyndun Høiby skiptir um verjendur Veturinn verði Rússum erfiður Bannaði Trump að banna fjölmiðla Gervigreind hakkaði sig inn á vef stjórnvalda Hélt á myndum af skólabörnum og sakaði Bandaríkin um hryðjuverk Dreifðu óvart piparúða um þinghúsið fyrir leikmun í innflytjendaumræðu Íslensk lögregla hjálpaði við rannsókn á smygli á fólki til Bretlands Polo einn kröftugasti fellibylur sögunnar Segja aðgengi að heimili forsetans forréttindi en ekki rétt Fögnuður varð að fjöldamorði Taívan og mannréttindi rauðar línur fyrir Kínverja Bað Trump um „vetrarpakka“ Segir stóra ákvörðun framundan Xi vill að Trump sleppi takinu á Taívan Þetta er í samkomulaginu um Grænland Sjá meira