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 Aukafundur borgarfulltrúa: Tugir stöðugilda í nýrri hrinu uppsagna og niðurskurðar Innlent Áfall fyrir Donald Trump og Vladimír Pútín Erlent Hildur svaraði fyrir uppsagnirnar Innlent Hildi og Inga Þór sagt upp Innlent Ákærður fyrir að drepa tvo af gáleysi Innlent „Ég geri ekki athugasemd við það að þetta símtal hafi átt sér stað“ Innlent Sjötíu ákærðir fyrir svíkja fé út úr Landsbankanum Innlent „Við eigum bara að þegja og sætta okkur við þetta“ Innlent Fækka um rúmlega sjötíu stöðugildi Innlent Gefur meirihlutanum falleinkunn Innlent Fleiri fréttir Tekur við Bolsonaro opnum örmum Munda fallbyssurnar við landamærin Enginn skýr sigurvegari í útgönguspám Efins um „einkaframtak Norðmanna og Finna“ Tveir ákærðir vegna uppákomu við bandaríska herstöð á Englandi Ákæra Comey enn eina ferðina Stubb og Støre ræddu við Pútín Fóðruðu loftslagsvá aðeins minna en metárið á undan Kjörstaðir opnir í Ísrael Óljóst hver mun leiða ríkisstjórn Stúdenta í Serbíu Trump segir svindlað í brasilísku kosningunum Kosningar í Ísrael: Arabaflokkarnir gætu ráðið úrslitum Biskupar sjá eftir bænastund með Trump Fundu 31 byssu, Hitler-brjóstmynd og danskan fána Áhrifavaldar sektaðir fyrir að auglýsa veðmál Stór hluti Oxford Street orðinn göngugata Sagðir vilja fá Orbán til að stýra Sameinuðu þjóðunum Áfall fyrir Donald Trump og Vladimír Pútín Tókst ekki moða neitt úr miðjunni Fundu auðgað úran í dánarbúi Óvæntur sigur Lula en Bolsonaro vill ógilda úrslitin „Noregur sökkar“ Vučić játar ósigur Stúdentahreyfing freistar að velta þaulsetnum Vučić Leikur á hnífsegg í Brasilíu Machado snýr heim eftir nær árs útlegð Hinn grunaði með geðklofa og fluttur á geðdeild Stefna Anthropic fyrir brot á höfundarrétti Presley Loka Vesturbakkanum á kjördag Ísraela Serbar ganga til skyndikosninga 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 Aukafundur borgarfulltrúa: Tugir stöðugilda í nýrri hrinu uppsagna og niðurskurðar Innlent Áfall fyrir Donald Trump og Vladimír Pútín Erlent Hildur svaraði fyrir uppsagnirnar Innlent Hildi og Inga Þór sagt upp Innlent Ákærður fyrir að drepa tvo af gáleysi Innlent „Ég geri ekki athugasemd við það að þetta símtal hafi átt sér stað“ Innlent Sjötíu ákærðir fyrir svíkja fé út úr Landsbankanum Innlent „Við eigum bara að þegja og sætta okkur við þetta“ Innlent Fækka um rúmlega sjötíu stöðugildi Innlent Gefur meirihlutanum falleinkunn Innlent Fleiri fréttir Tekur við Bolsonaro opnum örmum Munda fallbyssurnar við landamærin Enginn skýr sigurvegari í útgönguspám Efins um „einkaframtak Norðmanna og Finna“ Tveir ákærðir vegna uppákomu við bandaríska herstöð á Englandi Ákæra Comey enn eina ferðina Stubb og Støre ræddu við Pútín Fóðruðu loftslagsvá aðeins minna en metárið á undan Kjörstaðir opnir í Ísrael Óljóst hver mun leiða ríkisstjórn Stúdenta í Serbíu Trump segir svindlað í brasilísku kosningunum Kosningar í Ísrael: Arabaflokkarnir gætu ráðið úrslitum Biskupar sjá eftir bænastund með Trump Fundu 31 byssu, Hitler-brjóstmynd og danskan fána Áhrifavaldar sektaðir fyrir að auglýsa veðmál Stór hluti Oxford Street orðinn göngugata Sagðir vilja fá Orbán til að stýra Sameinuðu þjóðunum Áfall fyrir Donald Trump og Vladimír Pútín Tókst ekki moða neitt úr miðjunni Fundu auðgað úran í dánarbúi Óvæntur sigur Lula en Bolsonaro vill ógilda úrslitin „Noregur sökkar“ Vučić játar ósigur Stúdentahreyfing freistar að velta þaulsetnum Vučić Leikur á hnífsegg í Brasilíu Machado snýr heim eftir nær árs útlegð Hinn grunaði með geðklofa og fluttur á geðdeild Stefna Anthropic fyrir brot á höfundarrétti Presley Loka Vesturbakkanum á kjördag Ísraela Serbar ganga til skyndikosninga Sjá meira