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 Svona kemur þú í veg fyrir tvær kröfur vegna kílómetragjalds Neytendur „Ofurnjósnaskip Pútíns“ í íslenskri lögsögu Innlent Framtíð moskítóflugunnar á Íslandi óljós en ræðst á næstu vikum Innlent Drengurinn fannst heill á húfi Innlent Ísraelar og Íranir skiptast á skotum en Trump segist við stjórnvölinn Erlent Eitt er það sem Tómas vissi og gerði, annað hvað honum gekk til Innlent Eftirlýstur hrækti á starfsmann skemmtistaðar og lögreglu Innlent Hætt við sýningarflug Airbus-þotu yfir Reykjavík Innlent Óttaslegnir íbúar binda vonir við nýjan meirihluta Innlent Íranir skjóta á Ísrael Erlent Fleiri fréttir Skutu niður dróna yfir Lettlandi í fyrsta sinn Öflugur jarðskjálfti úti fyrir Filippseyjum í nótt Ísraelar og Íranir skiptast á skotum en Trump segist við stjórnvölinn Íranir skjóta á Ísrael Stór rafmagnsflugvél reynd fyrir fyrsta flug Bregðast við skammarbréfi Þorgerðar og félaga Fær fangelsisfrí til að heimsækja móður sína Lungnaígræðsla ekki lækning heldur sjúkdómaskipti Sátu að sumbli þegar eldur blossaði skyndilega upp í bifreið Fengu yfir sig holskeflu haturs eftir að þau ákváðu að binda enda á meðgönguna Pútín hafnar fundi með Selenskí og ítrekar kröfur Rússa Vill fá Ísland inn og tólf í viðbót Nýr leki á rússneskum hluta geimstöðvarinnar Danska lögreglan komin með nóg af drukknum börnum Hafði leigutekjur af húsnæði krúnunnar Breyttu fósturvísum af meiri nákvæmni en áður „Menningarleg hnignun“: Bandaríkjastjórn skýtur á Breta vegna Nowak Mette-Marit á biðlista fyrir lungnaígræðslu Segir Kúbu næsta á eftir Íran Repúblikanar unnu kjördæmastríðið „Ekki óttast leiðina út úr þessu stríði“ Hezbollah harðneitar samkomulagi Ísraels og Líbanons Höfuðpaur í Foxtrot hafi skipulagt sprengju- og skotárásir í Noregi Pelley látinn fjúka og óvissa uppi um framtíð 60 mínútna Maður sem tók tíu í gíslingu í Kaliforníu skotinn til bana Týndur í sex daga en komst einn niður af Everest Taívanar líta til Úkraínu og Íran Albanir mótmæla harðlega fyrirhugaðri milljarðamæringaparadís Trump verður að leita samþykkis þingsins fyrir aðgerðum í Íran Samþykkja að koma á vopnahléi 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 Svona kemur þú í veg fyrir tvær kröfur vegna kílómetragjalds Neytendur „Ofurnjósnaskip Pútíns“ í íslenskri lögsögu Innlent Framtíð moskítóflugunnar á Íslandi óljós en ræðst á næstu vikum Innlent Drengurinn fannst heill á húfi Innlent Ísraelar og Íranir skiptast á skotum en Trump segist við stjórnvölinn Erlent Eitt er það sem Tómas vissi og gerði, annað hvað honum gekk til Innlent Eftirlýstur hrækti á starfsmann skemmtistaðar og lögreglu Innlent Hætt við sýningarflug Airbus-þotu yfir Reykjavík Innlent Óttaslegnir íbúar binda vonir við nýjan meirihluta Innlent Íranir skjóta á Ísrael Erlent Fleiri fréttir Skutu niður dróna yfir Lettlandi í fyrsta sinn Öflugur jarðskjálfti úti fyrir Filippseyjum í nótt Ísraelar og Íranir skiptast á skotum en Trump segist við stjórnvölinn Íranir skjóta á Ísrael Stór rafmagnsflugvél reynd fyrir fyrsta flug Bregðast við skammarbréfi Þorgerðar og félaga Fær fangelsisfrí til að heimsækja móður sína Lungnaígræðsla ekki lækning heldur sjúkdómaskipti Sátu að sumbli þegar eldur blossaði skyndilega upp í bifreið Fengu yfir sig holskeflu haturs eftir að þau ákváðu að binda enda á meðgönguna Pútín hafnar fundi með Selenskí og ítrekar kröfur Rússa Vill fá Ísland inn og tólf í viðbót Nýr leki á rússneskum hluta geimstöðvarinnar Danska lögreglan komin með nóg af drukknum börnum Hafði leigutekjur af húsnæði krúnunnar Breyttu fósturvísum af meiri nákvæmni en áður „Menningarleg hnignun“: Bandaríkjastjórn skýtur á Breta vegna Nowak Mette-Marit á biðlista fyrir lungnaígræðslu Segir Kúbu næsta á eftir Íran Repúblikanar unnu kjördæmastríðið „Ekki óttast leiðina út úr þessu stríði“ Hezbollah harðneitar samkomulagi Ísraels og Líbanons Höfuðpaur í Foxtrot hafi skipulagt sprengju- og skotárásir í Noregi Pelley látinn fjúka og óvissa uppi um framtíð 60 mínútna Maður sem tók tíu í gíslingu í Kaliforníu skotinn til bana Týndur í sex daga en komst einn niður af Everest Taívanar líta til Úkraínu og Íran Albanir mótmæla harðlega fyrirhugaðri milljarðamæringaparadís Trump verður að leita samþykkis þingsins fyrir aðgerðum í Íran Samþykkja að koma á vopnahléi Sjá meira