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 „Hér er ekki ódýr orka í neinum alþjóðlegum samanburði“ Innlent Læknir nýtti sér sjúkraskrár til að afla viðskiptavina Innlent „Kennarar eiga ekki að vera í einhverjum lögguhlutverki“ Innlent Setti byssukúlu í póstkassa: „Næsta kemur ekki í umslagi“ Innlent Bandaríska utanríkisráðuneytið tjáir sig ekki um undirróðursherferð Erlent Gunnfaxi ekki á safnið nema annar þristur fáist á sandinn Innlent Stefnir Hödd vegna ásökunar um nauðgun Innlent Lögreglan vill ná tali af þremur mönnum Innlent Kjördæmapot og pólitískar sveiflur megi ekki ráða för Innlent Stytta þurfi sumarfrí barna um að lágmarki tvær vikur Innlent Fleiri fréttir Bandaríska utanríkisráðuneytið tjáir sig ekki um undirróðursherferð Glundroði hjá einni fremstu lýðheilsustofnun heims Rússar réðust á sendiskrifstofu Evrópusambandsins í Kænugarði Hafði ritað „Breivik“ og „Drepið Trump“ á skotvopnin Rýnt í stöðuna í Úkraínu: Friður enn fjarlægur og Trump missir móðinn Mannskæð skotárás í skóla í Bandaríkjunum Með rétt til að „gera hvað sem ég vil“ „Þetta í raun staðfestir það sem að flestir bjuggust við“ Tilraunaskotið heppnaðist loksins Biður grænlenskar konur afsökunar vegna „lykkjumálsins“ Raðsundlaugarkúkari gengur laus í Oulu Stefna Open AI vegna sjálfsvígs sonarins Frakkar skila höfuðkúpu konungsins Toera Fundu steinaldarbyggð í Árósaflóa sem fór undir sjó eftir ísöld Lögfesta bann gegn símanotkun í skólum Kallar bandarískan erindreka á teppið vegna Grænlandsmála Er við góða líkamlega heilsu en heilinn að „bregðast honum“ 50 prósenta tollar á indverskar vörur taka gildi í Bandaríkjunum Málverk stolið af nasistum fannst í argentínskri fasteignaauglýsingu Gríðarstór sandstormur olli usla í Arizona Ungstirni ryður sér til rúms Árásir á olíuvinnslu í Rússlandi bíta Flúði þungvopnaður eftir að hafa myrt tvo lögregluþjóna Stefna búi Epsteins og vilja afmælisbókina Ástralir vísa sendiherra Íran úr landi og loka sendiráðinu í Tehran Trump gerir aðför að stjórn Seðlabankans Örlög Bayrou ráðast 8. september Vörpuðu sprengjum á sjúkrahús með 15 mínútna millibili Vilja nú senda El Salvador fangann til Úganda Habeck hættir á þingi 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 „Hér er ekki ódýr orka í neinum alþjóðlegum samanburði“ Innlent Læknir nýtti sér sjúkraskrár til að afla viðskiptavina Innlent „Kennarar eiga ekki að vera í einhverjum lögguhlutverki“ Innlent Setti byssukúlu í póstkassa: „Næsta kemur ekki í umslagi“ Innlent Bandaríska utanríkisráðuneytið tjáir sig ekki um undirróðursherferð Erlent Gunnfaxi ekki á safnið nema annar þristur fáist á sandinn Innlent Stefnir Hödd vegna ásökunar um nauðgun Innlent Lögreglan vill ná tali af þremur mönnum Innlent Kjördæmapot og pólitískar sveiflur megi ekki ráða för Innlent Stytta þurfi sumarfrí barna um að lágmarki tvær vikur Innlent Fleiri fréttir Bandaríska utanríkisráðuneytið tjáir sig ekki um undirróðursherferð Glundroði hjá einni fremstu lýðheilsustofnun heims Rússar réðust á sendiskrifstofu Evrópusambandsins í Kænugarði Hafði ritað „Breivik“ og „Drepið Trump“ á skotvopnin Rýnt í stöðuna í Úkraínu: Friður enn fjarlægur og Trump missir móðinn Mannskæð skotárás í skóla í Bandaríkjunum Með rétt til að „gera hvað sem ég vil“ „Þetta í raun staðfestir það sem að flestir bjuggust við“ Tilraunaskotið heppnaðist loksins Biður grænlenskar konur afsökunar vegna „lykkjumálsins“ Raðsundlaugarkúkari gengur laus í Oulu Stefna Open AI vegna sjálfsvígs sonarins Frakkar skila höfuðkúpu konungsins Toera Fundu steinaldarbyggð í Árósaflóa sem fór undir sjó eftir ísöld Lögfesta bann gegn símanotkun í skólum Kallar bandarískan erindreka á teppið vegna Grænlandsmála Er við góða líkamlega heilsu en heilinn að „bregðast honum“ 50 prósenta tollar á indverskar vörur taka gildi í Bandaríkjunum Málverk stolið af nasistum fannst í argentínskri fasteignaauglýsingu Gríðarstór sandstormur olli usla í Arizona Ungstirni ryður sér til rúms Árásir á olíuvinnslu í Rússlandi bíta Flúði þungvopnaður eftir að hafa myrt tvo lögregluþjóna Stefna búi Epsteins og vilja afmælisbókina Ástralir vísa sendiherra Íran úr landi og loka sendiráðinu í Tehran Trump gerir aðför að stjórn Seðlabankans Örlög Bayrou ráðast 8. september Vörpuðu sprengjum á sjúkrahús með 15 mínútna millibili Vilja nú senda El Salvador fangann til Úganda Habeck hættir á þingi Sjá meira