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 „Ísland fyrst, svo allt hitt“ Innlent Slapp með skrekkinn við myndatöku í Reynisfjöru Innlent Andrés við Epstein árið 2011: „Við erum saman í þessu“ Erlent Allir lifandi gíslarnir lausir úr prísund sinni Erlent Rússar uggandi vegna tals um Tomahawk flaugar fyrir Úkraínu Erlent Algengast að fólk láni eða fái lánuð verkja- og róandi lyf Innlent Gert að vara við sjaldgæfum fylgikvilla Erlent Flugnördar heims kveðja fegurstu flugvél Íslands Innlent Fágætar bækur hurfu í tugatali úr bókasöfnum og reyndust allar rússneskar Erlent „Ég er ekki sammála þessari umræðu og þessari nálgun“ Innlent Fleiri fréttir Dóttir bæjarstjórans grunuð um árásina Bein útsending: Mikil fagnaðarlæti í Palestínu og Ísrael Bein útsending: Trump ávarpar ísraelska þingið Gert að vara við sjaldgæfum fylgikvilla Halda æfingu fyrir finnska þingmenn í neyðarskýli Andrés við Epstein árið 2011: „Við erum saman í þessu“ Rússar uggandi vegna tals um Tomahawk flaugar fyrir Úkraínu Allir lifandi gíslarnir lausir úr prísund sinni „Hafið engar áhyggjur af Kína, það verður allt í góðu lagi“ Fágætar bækur hurfu í tugatali úr bókasöfnum og reyndust allar rússneskar Neyðaraðstoð flæðir inn í Gasa Ian Watkins myrtur af samföngum Lögreglan í Ósló beitti mótmælendur táragasi Funda um friðarsáttmála í Egyptalandi á mánudag Átján saknað eftir harmleikinn í Tennessee Hafa frest til mánudags til að sleppa gíslunum Hundrað prósenta tollaaukning á allar vörur frá Kína Nóbelsnefndin rannsakar mögulegan leka og óvenjuleg veðmál Gengst við því að hafa grandað farþegaþotunni Fjöldi látinn eftir að verksmiðja sprakk í loft upp Norska ríkisstjórnin slær skipagöngin út af borðinu Hótar að beita Hamas hörðu afvopnist samtökin ekki Nóbelsnefndin hafi valið pólitík fram yfir frið Settu forsetann af vegna glæpaöldu í Perú Venesúelskur stjórnarandstæðingur hlaut friðarverðlaun Nóbels Bein útsending: Hver hlýtur friðarverðlaun Nóbels? Taívanir vilja reisa varnarhjúp gegn Kína Harðar árásir á Kænugarð í nótt Norðmenn uggandi vegna mögulegra viðbragða Trump Vopnahlé tekur gildi 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 „Ísland fyrst, svo allt hitt“ Innlent Slapp með skrekkinn við myndatöku í Reynisfjöru Innlent Andrés við Epstein árið 2011: „Við erum saman í þessu“ Erlent Allir lifandi gíslarnir lausir úr prísund sinni Erlent Rússar uggandi vegna tals um Tomahawk flaugar fyrir Úkraínu Erlent Algengast að fólk láni eða fái lánuð verkja- og róandi lyf Innlent Gert að vara við sjaldgæfum fylgikvilla Erlent Flugnördar heims kveðja fegurstu flugvél Íslands Innlent Fágætar bækur hurfu í tugatali úr bókasöfnum og reyndust allar rússneskar Erlent „Ég er ekki sammála þessari umræðu og þessari nálgun“ Innlent Fleiri fréttir Dóttir bæjarstjórans grunuð um árásina Bein útsending: Mikil fagnaðarlæti í Palestínu og Ísrael Bein útsending: Trump ávarpar ísraelska þingið Gert að vara við sjaldgæfum fylgikvilla Halda æfingu fyrir finnska þingmenn í neyðarskýli Andrés við Epstein árið 2011: „Við erum saman í þessu“ Rússar uggandi vegna tals um Tomahawk flaugar fyrir Úkraínu Allir lifandi gíslarnir lausir úr prísund sinni „Hafið engar áhyggjur af Kína, það verður allt í góðu lagi“ Fágætar bækur hurfu í tugatali úr bókasöfnum og reyndust allar rússneskar Neyðaraðstoð flæðir inn í Gasa Ian Watkins myrtur af samföngum Lögreglan í Ósló beitti mótmælendur táragasi Funda um friðarsáttmála í Egyptalandi á mánudag Átján saknað eftir harmleikinn í Tennessee Hafa frest til mánudags til að sleppa gíslunum Hundrað prósenta tollaaukning á allar vörur frá Kína Nóbelsnefndin rannsakar mögulegan leka og óvenjuleg veðmál Gengst við því að hafa grandað farþegaþotunni Fjöldi látinn eftir að verksmiðja sprakk í loft upp Norska ríkisstjórnin slær skipagöngin út af borðinu Hótar að beita Hamas hörðu afvopnist samtökin ekki Nóbelsnefndin hafi valið pólitík fram yfir frið Settu forsetann af vegna glæpaöldu í Perú Venesúelskur stjórnarandstæðingur hlaut friðarverðlaun Nóbels Bein útsending: Hver hlýtur friðarverðlaun Nóbels? Taívanir vilja reisa varnarhjúp gegn Kína Harðar árásir á Kænugarð í nótt Norðmenn uggandi vegna mögulegra viðbragða Trump Vopnahlé tekur gildi Sjá meira