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 „Af hverju ertu svona í framan?“ Innlent Var að streyma á TikTok þegar hann féll til jarðar og lést Erlent Alelda bíll á Reykjanesbraut Innlent Safnaði í bálköst innandyra en kennir stundarbrjálæði um íkveikjuna Innlent Tætir í sig leikskólaplan borgarinnar: Segir Reykjavík taka skref aftur á bak Innlent „Algjörlega alveg út í hött“ Innlent Skipar Ísraelum að hætta að sprengja Erlent Umferðin færist inn á íbúðagötur Innlent Boða íbúafundi vegna mögulegrar sameiningar sveitarfélaganna Innlent Göngu- og hjólabrýr yfir Elliðaár opnast Innlent Fleiri fréttir Fjöldi án rafmagns vegna vonskuveðurs í Noregi Þrettán ára grunaður um aðild að skotárás Var að streyma á TikTok þegar hann féll til jarðar og lést Loftárásir í kjölfar ákalls Trumps Flogið á ný í München eftir mögulegt drónaflug Skipar Ísraelum að hætta að sprengja Hamasliðar tilbúnir að sleppa gíslum og láta völd af hendi Hótar helvíti á jörð samþykki Hamas ekki tillögurnar Vísa frá máli á hendur skipverjum sem voru taldir hafa slitið sæstrengi „Það vill enginn spila eftir reglum sem eru samdar annars staðar“ Rekja andlát dóttur að hluta til samsæriskenninga móður Fyrsta konan sem verður erkibiskupinn af Kantaraborg Diddy í fimmtíu mánaða fangelsisvist Einn hinna látnu skotinn af lögreglu og annar særður Finna mikla nálykt frá rústunum Bein útsending: Siglt áleiðis til Gasa Látinn fara eftir að hafa neitað Trump um sverð í eigu Eisenhower Segist breyttur maður og biðlar til dómarans Hamas liðar vilja ekki afvopnast Flugvellinum í München lokað vegna drónaumferðar Nafngreina árásarmanninn í Manchester Segist eiga í vopnuðum átökum við eiturlyfjasmyglara Árásin í Manchester skilgreind sem hryðjuverk Leiðtogafundur í Danmörku: „Rússar munu ekki stoppa fyrr en tilneyddir“ Tveir látnir og þrír alvarlega særðir eftir árás í Manchester Afganir fagna því að vera aftur komnir í samband við umheiminn Thunberg meðal 500 handtekinna aðgerðasinna Demókrötum kennt um og uppsögnum hótað Frelsisflotinn umkringdur og farþegar fluttir til Ísraels Jane Goodall látin 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 „Af hverju ertu svona í framan?“ Innlent Var að streyma á TikTok þegar hann féll til jarðar og lést Erlent Alelda bíll á Reykjanesbraut Innlent Safnaði í bálköst innandyra en kennir stundarbrjálæði um íkveikjuna Innlent Tætir í sig leikskólaplan borgarinnar: Segir Reykjavík taka skref aftur á bak Innlent „Algjörlega alveg út í hött“ Innlent Skipar Ísraelum að hætta að sprengja Erlent Umferðin færist inn á íbúðagötur Innlent Boða íbúafundi vegna mögulegrar sameiningar sveitarfélaganna Innlent Göngu- og hjólabrýr yfir Elliðaár opnast Innlent Fleiri fréttir Fjöldi án rafmagns vegna vonskuveðurs í Noregi Þrettán ára grunaður um aðild að skotárás Var að streyma á TikTok þegar hann féll til jarðar og lést Loftárásir í kjölfar ákalls Trumps Flogið á ný í München eftir mögulegt drónaflug Skipar Ísraelum að hætta að sprengja Hamasliðar tilbúnir að sleppa gíslum og láta völd af hendi Hótar helvíti á jörð samþykki Hamas ekki tillögurnar Vísa frá máli á hendur skipverjum sem voru taldir hafa slitið sæstrengi „Það vill enginn spila eftir reglum sem eru samdar annars staðar“ Rekja andlát dóttur að hluta til samsæriskenninga móður Fyrsta konan sem verður erkibiskupinn af Kantaraborg Diddy í fimmtíu mánaða fangelsisvist Einn hinna látnu skotinn af lögreglu og annar særður Finna mikla nálykt frá rústunum Bein útsending: Siglt áleiðis til Gasa Látinn fara eftir að hafa neitað Trump um sverð í eigu Eisenhower Segist breyttur maður og biðlar til dómarans Hamas liðar vilja ekki afvopnast Flugvellinum í München lokað vegna drónaumferðar Nafngreina árásarmanninn í Manchester Segist eiga í vopnuðum átökum við eiturlyfjasmyglara Árásin í Manchester skilgreind sem hryðjuverk Leiðtogafundur í Danmörku: „Rússar munu ekki stoppa fyrr en tilneyddir“ Tveir látnir og þrír alvarlega særðir eftir árás í Manchester Afganir fagna því að vera aftur komnir í samband við umheiminn Thunberg meðal 500 handtekinna aðgerðasinna Demókrötum kennt um og uppsögnum hótað Frelsisflotinn umkringdur og farþegar fluttir til Ísraels Jane Goodall látin Sjá meira