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 Martraðakennd flugferð: „Það voru allir að öskra á Allah og hágrátandi“ Innlent „Erum að sjá allt niður í níu og ellefu ára stúlkur“ Innlent Gæsluvarðhaldskröfu yfir grunuðum barnaníðingi hafnað Innlent Viðverustjórn er hluti af sérfræðiþekkingu mannauðsfólks Innlent Miklar tafir á Hellisheiði vegna slyss Innlent Ráðast í úttekt á hljóðdempun á höfuðborgarsvæðinu Innlent „Ég veit ekkert hvað er í gangi“ Innlent Ákærður með hraði fyrir að nauðga dreng í Hafnarfirði Innlent Verði að eignast Grænland svo Kína og Rússland geri það ekki Erlent Tár féllu, veðurguðir léku sér og stórmenni kvöddu sviðið Innlent Fleiri fréttir Annar eigandi skemmtistaðarins í Sviss í haldi Verði að eignast Grænland svo Kína og Rússland geri það ekki Tuga saknað eftir ruslskriðu á Filippseyjum Bresk stjórnvöld segja viðbrögð X „móðgandi“ Ætlar að taka við nóbelnum frá Machado Tóku fimmta olíuskipið: Svona virkar „skuggaflotinn“ Stendur fastur fyrir og fordæmir Trump Flytja áhöfn geimstöðvarinnar heim vegna veikinda Hjón skotin af alríkisútsendurum í Portland Takmarka myndaframleiðslu Grok í skugga gagnrýni Segir Bandaríkin þurfa að eignast Grænland, sáttmálar séu ekki nóg Netsambandslaust meðan mótmælt er í Íran Bandaríkin áður mun öflugri á Grænlandi Telur að Evrópa myndi fórna Grænlandi fyrir NATÓ Mikil spenna í Minneapolis eftir banaskot ICE-liða Veikindi geimfara gætu flýtt heimför áhafnar geimstöðvar Segist hafa grænt ljós frá Trump fyrir frekari refsiaðgerðum gegn Rússum Enn mótmælt í Íran og átök að aukast Gervigreind Musk sögð hafa búið til kynferðislegar myndir af ellefu ára gömlum börnum Þingmaður Svíþjóðardemókrata tekin full undir stýri með kókaín í poka Trump-liðar hóta fauta Maduros sömu örlögum eða dauða Trump sé tilbúinn að ganga „eins langt og nauðsynlegt er“ gagnvart Grænlandi Þyngdartap með lyfjum mun fljótara að ganga til baka eftir að notkun er hætt Trump dregur enn frekar úr þátttöku Bandaríkjanna á alþjóðasviðinu Þúsundir Kólumbíumanna mótmæltu hótunum Trump „Trúið ekki þessari áróðursvél“ Gæti leitt til aukinnar íhlutunar í Atlantshafi Fulltrúi ICE skaut konu til bana í Minneapolis Maduro, Diddy og Mangione í sama fangelsi Danskir og bandarískir erindrekar funda um Grænland í næstu viku 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 Martraðakennd flugferð: „Það voru allir að öskra á Allah og hágrátandi“ Innlent „Erum að sjá allt niður í níu og ellefu ára stúlkur“ Innlent Gæsluvarðhaldskröfu yfir grunuðum barnaníðingi hafnað Innlent Viðverustjórn er hluti af sérfræðiþekkingu mannauðsfólks Innlent Miklar tafir á Hellisheiði vegna slyss Innlent Ráðast í úttekt á hljóðdempun á höfuðborgarsvæðinu Innlent „Ég veit ekkert hvað er í gangi“ Innlent Ákærður með hraði fyrir að nauðga dreng í Hafnarfirði Innlent Verði að eignast Grænland svo Kína og Rússland geri það ekki Erlent Tár féllu, veðurguðir léku sér og stórmenni kvöddu sviðið Innlent Fleiri fréttir Annar eigandi skemmtistaðarins í Sviss í haldi Verði að eignast Grænland svo Kína og Rússland geri það ekki Tuga saknað eftir ruslskriðu á Filippseyjum Bresk stjórnvöld segja viðbrögð X „móðgandi“ Ætlar að taka við nóbelnum frá Machado Tóku fimmta olíuskipið: Svona virkar „skuggaflotinn“ Stendur fastur fyrir og fordæmir Trump Flytja áhöfn geimstöðvarinnar heim vegna veikinda Hjón skotin af alríkisútsendurum í Portland Takmarka myndaframleiðslu Grok í skugga gagnrýni Segir Bandaríkin þurfa að eignast Grænland, sáttmálar séu ekki nóg Netsambandslaust meðan mótmælt er í Íran Bandaríkin áður mun öflugri á Grænlandi Telur að Evrópa myndi fórna Grænlandi fyrir NATÓ Mikil spenna í Minneapolis eftir banaskot ICE-liða Veikindi geimfara gætu flýtt heimför áhafnar geimstöðvar Segist hafa grænt ljós frá Trump fyrir frekari refsiaðgerðum gegn Rússum Enn mótmælt í Íran og átök að aukast Gervigreind Musk sögð hafa búið til kynferðislegar myndir af ellefu ára gömlum börnum Þingmaður Svíþjóðardemókrata tekin full undir stýri með kókaín í poka Trump-liðar hóta fauta Maduros sömu örlögum eða dauða Trump sé tilbúinn að ganga „eins langt og nauðsynlegt er“ gagnvart Grænlandi Þyngdartap með lyfjum mun fljótara að ganga til baka eftir að notkun er hætt Trump dregur enn frekar úr þátttöku Bandaríkjanna á alþjóðasviðinu Þúsundir Kólumbíumanna mótmæltu hótunum Trump „Trúið ekki þessari áróðursvél“ Gæti leitt til aukinnar íhlutunar í Atlantshafi Fulltrúi ICE skaut konu til bana í Minneapolis Maduro, Diddy og Mangione í sama fangelsi Danskir og bandarískir erindrekar funda um Grænland í næstu viku Sjá meira