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 Afdrif Hörpunnar enn á huldu Innlent Hundrað milljónum stolið af landsmönnum Innlent RÚV muni óska eftir upplýsingum frá EBU um símakosninguna Innlent Dæmi um að tvær fjölskyldur deili einni au pair Innlent Spænska ríkissjónvarpið vill að símakosningin verði yfirfarin Erlent „Vinnubrögð sem maður er ekki vanur“ Innlent Hnúfubakur í banastuði í Hvalfirði Innlent Fimm bjargað úr sjónum eftir að skemmtibát hvolfdi Innlent „Ég er ekki sannfærður um að við höfum efni á þessu“ Innlent Forsætisráðherra Spánar vill Ísrael í bann frá Eurovision Erlent Fleiri fréttir „Frábært“ símtal en án niðurstöðu Forsætisráðherra Spánar vill Ísrael í bann frá Eurovision Banna „óæskilega“ starfsemi Amnesty International í Rússlandi Stefnir í baráttu á milli frjálslyndis og íhalds í Póllandi Árangur í viðræðum Bretlands við Evrópusambandið Ísraelsk stjórnvöld segjast ætla að hleypa hjálpargögnum á Gasa Spænska ríkissjónvarpið vill að símakosningin verði yfirfarin Nicusor Dan nýr forseti Rúmeníu Trump sorgmæddur yfir greiningu Biden Joe Biden með krabbamein Íslenskur farþegi í bílslysi þar sem barn lést Rúmenar ganga aftur að kjörborðinu Leó orðinn páfi Tveir létust þegar skip á leið til Íslands sigldi á Brooklyn-brúna Ætlar að tala við Pútín um að „binda enda á blóðbaðið“ Fimm látnir eftir þyrluslys í Finnlandi Tugir látnir eftir hvirfilbyl í Bandaríkjunum Árásirnar sagðar þær umfangsmestu síðan viðræðurnar fóru fyrir bí Níu drepnir í drónaárás á rútu Samþykktu fangaskipti á næstu dögum Hlýtur 25 ára dóm fyrir banatilræðið við Rushdie Gerðu umfangsmiklar árásir á Jemen Óásættanlegar kröfur frá Rússum á stuttum fundi Diplómatinn sem grunaður var um njósnir er látinn Sakaður um að kalla eftir dauða Trumps með mynd af skeljum „Rússland vill augljóslega stríð“ Rekja fjöldamorðið í Örebro til gremju byssumannsins vegna lífs síns Íhuga að refsa Pakistönum með stíflum og fráveituskurðum Litlar væntingar til fyrstu beinu friðarviðræðnanna í meira en þrjú ár Láta heiladauða konu ganga áfram með fóstur vegna þungunarrofsbanns 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 Afdrif Hörpunnar enn á huldu Innlent Hundrað milljónum stolið af landsmönnum Innlent RÚV muni óska eftir upplýsingum frá EBU um símakosninguna Innlent Dæmi um að tvær fjölskyldur deili einni au pair Innlent Spænska ríkissjónvarpið vill að símakosningin verði yfirfarin Erlent „Vinnubrögð sem maður er ekki vanur“ Innlent Hnúfubakur í banastuði í Hvalfirði Innlent Fimm bjargað úr sjónum eftir að skemmtibát hvolfdi Innlent „Ég er ekki sannfærður um að við höfum efni á þessu“ Innlent Forsætisráðherra Spánar vill Ísrael í bann frá Eurovision Erlent Fleiri fréttir „Frábært“ símtal en án niðurstöðu Forsætisráðherra Spánar vill Ísrael í bann frá Eurovision Banna „óæskilega“ starfsemi Amnesty International í Rússlandi Stefnir í baráttu á milli frjálslyndis og íhalds í Póllandi Árangur í viðræðum Bretlands við Evrópusambandið Ísraelsk stjórnvöld segjast ætla að hleypa hjálpargögnum á Gasa Spænska ríkissjónvarpið vill að símakosningin verði yfirfarin Nicusor Dan nýr forseti Rúmeníu Trump sorgmæddur yfir greiningu Biden Joe Biden með krabbamein Íslenskur farþegi í bílslysi þar sem barn lést Rúmenar ganga aftur að kjörborðinu Leó orðinn páfi Tveir létust þegar skip á leið til Íslands sigldi á Brooklyn-brúna Ætlar að tala við Pútín um að „binda enda á blóðbaðið“ Fimm látnir eftir þyrluslys í Finnlandi Tugir látnir eftir hvirfilbyl í Bandaríkjunum Árásirnar sagðar þær umfangsmestu síðan viðræðurnar fóru fyrir bí Níu drepnir í drónaárás á rútu Samþykktu fangaskipti á næstu dögum Hlýtur 25 ára dóm fyrir banatilræðið við Rushdie Gerðu umfangsmiklar árásir á Jemen Óásættanlegar kröfur frá Rússum á stuttum fundi Diplómatinn sem grunaður var um njósnir er látinn Sakaður um að kalla eftir dauða Trumps með mynd af skeljum „Rússland vill augljóslega stríð“ Rekja fjöldamorðið í Örebro til gremju byssumannsins vegna lífs síns Íhuga að refsa Pakistönum með stíflum og fráveituskurðum Litlar væntingar til fyrstu beinu friðarviðræðnanna í meira en þrjú ár Láta heiladauða konu ganga áfram með fóstur vegna þungunarrofsbanns Sjá meira