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 „Fólk er bara slegið“ Innlent „Ég er hræddur við þessa menn“ Innlent Fjöldi menntaskólanema sá myndskeið af árásinni Innlent „Sleggja beint í höfuðið á almenningi og fyrirtækjum“ Innlent Þúsundir kalla eftir afsögn Þorgerðar: „Vandræðaleg tilraun“ Innlent Biður Loga afsökunar „á dónaskapnum“ Innlent Blása á gagnrýni og opna dagatalið Innlent Leikskólakennarar slegnir yfir ummælum Ingu Innlent Stærðfræðin vefst fyrir íslenskum stúlkum Innlent Bannar innflutning á kanadískum vörum Erlent Fleiri fréttir Leggur stefnu AfD að jöfnu við þjóðernishreinsanir Farage kemur frönskum skoðanabróður í klandur Banna breskum þingmönnum að koma til Ísraels Haraldur Noregskonungur borinn til grafar Rétta yfir rússneskum skipstjóra sem sleit sæstrengi við Finnland Leita enn að Renoir-þjófunum Bannar innflutning á kanadískum vörum Réðust á fleiri olíuflutningaskip Skutu tugum eldflauga og dróna að borgum Sádi-Arabíu Töluðu saman í klukkutíma Handtaka grunaðan spellvirkja í Þýskalandi Fordæma útförina sem „Slátrarinn“ fékk í Serbíu Grípa saman til aðgerða gegn ísraelskum landtökumönnum Allir þeir látnu í bílum sem flugvélin rann á Dýrmætum listaverkum stolið af safni Renoir Starfsmenn í verkfall eftir heimsókn trúarhóps Kim fjölgar herskipum sínum Fjárfesta í menntamálum, fjarskiptum og jarðmálmum á Grænlandi Klerkastjórnin missir tökin Rússar svara fyrir sig Ísland á Ameríkukorti Trumps Stöðnun og dýrtíð að baki stórsigri AfD Kanslarinn segir sigur AfD draga dilk á eftir sér Svíþjóðardemókrati í leyfi vegna Rússaáróðurs og hreinsanir á vinstri vængnum Útlit fyrir fyrstu fjarhægristjórnina frá endalokum nasismans Nafnabreytingaæði Trumps heldur áfram Ýmislegt bendi til stjórnarskipta í Svíþjóð Minnst fimm látnir eftir flugslys í Flórída Útgönguspár benda til stórsigurs AfD Margrét Þórhildur lögð inn á sjúkrahús 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 „Fólk er bara slegið“ Innlent „Ég er hræddur við þessa menn“ Innlent Fjöldi menntaskólanema sá myndskeið af árásinni Innlent „Sleggja beint í höfuðið á almenningi og fyrirtækjum“ Innlent Þúsundir kalla eftir afsögn Þorgerðar: „Vandræðaleg tilraun“ Innlent Biður Loga afsökunar „á dónaskapnum“ Innlent Blása á gagnrýni og opna dagatalið Innlent Leikskólakennarar slegnir yfir ummælum Ingu Innlent Stærðfræðin vefst fyrir íslenskum stúlkum Innlent Bannar innflutning á kanadískum vörum Erlent Fleiri fréttir Leggur stefnu AfD að jöfnu við þjóðernishreinsanir Farage kemur frönskum skoðanabróður í klandur Banna breskum þingmönnum að koma til Ísraels Haraldur Noregskonungur borinn til grafar Rétta yfir rússneskum skipstjóra sem sleit sæstrengi við Finnland Leita enn að Renoir-þjófunum Bannar innflutning á kanadískum vörum Réðust á fleiri olíuflutningaskip Skutu tugum eldflauga og dróna að borgum Sádi-Arabíu Töluðu saman í klukkutíma Handtaka grunaðan spellvirkja í Þýskalandi Fordæma útförina sem „Slátrarinn“ fékk í Serbíu Grípa saman til aðgerða gegn ísraelskum landtökumönnum Allir þeir látnu í bílum sem flugvélin rann á Dýrmætum listaverkum stolið af safni Renoir Starfsmenn í verkfall eftir heimsókn trúarhóps Kim fjölgar herskipum sínum Fjárfesta í menntamálum, fjarskiptum og jarðmálmum á Grænlandi Klerkastjórnin missir tökin Rússar svara fyrir sig Ísland á Ameríkukorti Trumps Stöðnun og dýrtíð að baki stórsigri AfD Kanslarinn segir sigur AfD draga dilk á eftir sér Svíþjóðardemókrati í leyfi vegna Rússaáróðurs og hreinsanir á vinstri vængnum Útlit fyrir fyrstu fjarhægristjórnina frá endalokum nasismans Nafnabreytingaæði Trumps heldur áfram Ýmislegt bendi til stjórnarskipta í Svíþjóð Minnst fimm látnir eftir flugslys í Flórída Útgönguspár benda til stórsigurs AfD Margrét Þórhildur lögð inn á sjúkrahús Sjá meira