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 Framlengja samninga út næsta ár Innlent Ólíklegt að pestin berist til Íslands Innlent Komin til meðvitundar eftir misheppnaða aftöku Erlent Endurgreiðir ekki ríkinu fyrir auglýsingarnar umdeildu Erlent Margrét hyggst kæra til Mannréttindadómstóls Evrópu Innlent Greinir skýran vilja til meira samstarfs Innlent Hafnar sælgætis- og fæðingarorlofsmálum sem rökum fyrir bókun 35 Innlent Ekkert leyndarmál að herinn sé önnum kafinn Innlent Segja boltann hjá stjórnvöldum Innlent Guðmundur Fertram og Fanney opna nýsköpunarsetur Innlent Fleiri fréttir Endurgreiðir ekki ríkinu fyrir auglýsingarnar umdeildu Komin til meðvitundar eftir misheppnaða aftöku Stýrði leyniþjónustu en nú sakaður um njósnir Til í að fórna borgum þar sem demókratar eru við völd Fær Nóbelinn fyrir að fanga fiseindir í suðurskautsís Bein útsending: Hver hlýtur Nóbelsverðlaunin í eðlisfræði? Fyrsta aftakan með aftökusveit frá stríðslokum Umdeildur metsöluhöfundur látinn Aðskilnaðarsinnar unnu í Quebec Missti hönd í mótmælunum Ætlar að borga fyrir umdeildar auglýsingar úr eigin sjóðum Hútar sagðir hörfa frá mynni Rauðahafs Idol-keppandi í lífstíðarfangelsi fyrir að skjóta eiginkonu sína Tugir í sóttkví í Síberíu eftir andlát starfsmanns rannsóknarstofu Fá Nóbelsverðlaun fyrir uppgötvun á ljósstýrðri erfðatækni Fluttu allar sprengjuflugvélar frá RAF Fairford Bein útsending: Hver hlýtur Nóbelsverðlaunin í læknisfræði? Höfðar mál gegn lögreglunni vegna húsleitarinnar Vann óvæntan sigur í fyrri umferðinni Boðaði óvænt þingkosningar á Spáni Stofnar „Ofurgreindarstjórnina“ þrátt fyrir ákall um hægari þróun Handtekin í Bandaríkjunum grunuð um njósnir Sýknaður eftir að hafa skotið mann til bana í dyragættinni Hyggst ná öllu landsvæðinu af Hútum Öryggisstjóri segir af sér hjá OpenAI Gerðu árás skömmu eftir að Þýskalandskanslari mætti Mennirnir sem létust voru feðgar Yfir fimm þúsund handteknir í frönsku stúdentamótmælunum Hluturinn sem fannst í sjónum reyndist meinlaus Rektor Cornell-háskóla rýfur þögnina 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 Framlengja samninga út næsta ár Innlent Ólíklegt að pestin berist til Íslands Innlent Komin til meðvitundar eftir misheppnaða aftöku Erlent Endurgreiðir ekki ríkinu fyrir auglýsingarnar umdeildu Erlent Margrét hyggst kæra til Mannréttindadómstóls Evrópu Innlent Greinir skýran vilja til meira samstarfs Innlent Hafnar sælgætis- og fæðingarorlofsmálum sem rökum fyrir bókun 35 Innlent Ekkert leyndarmál að herinn sé önnum kafinn Innlent Segja boltann hjá stjórnvöldum Innlent Guðmundur Fertram og Fanney opna nýsköpunarsetur Innlent Fleiri fréttir Endurgreiðir ekki ríkinu fyrir auglýsingarnar umdeildu Komin til meðvitundar eftir misheppnaða aftöku Stýrði leyniþjónustu en nú sakaður um njósnir Til í að fórna borgum þar sem demókratar eru við völd Fær Nóbelinn fyrir að fanga fiseindir í suðurskautsís Bein útsending: Hver hlýtur Nóbelsverðlaunin í eðlisfræði? Fyrsta aftakan með aftökusveit frá stríðslokum Umdeildur metsöluhöfundur látinn Aðskilnaðarsinnar unnu í Quebec Missti hönd í mótmælunum Ætlar að borga fyrir umdeildar auglýsingar úr eigin sjóðum Hútar sagðir hörfa frá mynni Rauðahafs Idol-keppandi í lífstíðarfangelsi fyrir að skjóta eiginkonu sína Tugir í sóttkví í Síberíu eftir andlát starfsmanns rannsóknarstofu Fá Nóbelsverðlaun fyrir uppgötvun á ljósstýrðri erfðatækni Fluttu allar sprengjuflugvélar frá RAF Fairford Bein útsending: Hver hlýtur Nóbelsverðlaunin í læknisfræði? Höfðar mál gegn lögreglunni vegna húsleitarinnar Vann óvæntan sigur í fyrri umferðinni Boðaði óvænt þingkosningar á Spáni Stofnar „Ofurgreindarstjórnina“ þrátt fyrir ákall um hægari þróun Handtekin í Bandaríkjunum grunuð um njósnir Sýknaður eftir að hafa skotið mann til bana í dyragættinni Hyggst ná öllu landsvæðinu af Hútum Öryggisstjóri segir af sér hjá OpenAI Gerðu árás skömmu eftir að Þýskalandskanslari mætti Mennirnir sem létust voru feðgar Yfir fimm þúsund handteknir í frönsku stúdentamótmælunum Hluturinn sem fannst í sjónum reyndist meinlaus Rektor Cornell-háskóla rýfur þögnina Sjá meira