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 Stærstu skjálftar á svæðinu frá 2008 Innlent Áslaug getur fengið tæpar tíu milljónir í biðlaun Innlent Ökumenn séu of óþolinmóðir fyrir steypta vegi Innlent Þúsund myndavélar fylgjast með því sem fram fer á flugvellinum Innlent Kom leiðinlega á óvart að vélin væri sérsmíði Innlent Vindmyllan á stærð við tvær Hallgrímskirkjur Innlent Vilja banna rússneska túrista Erlent Forseti klökknaði aftur: „Of mikið tilfinningalegt álag“ Innlent Segir EES-samninginn einan og sér ekki duga lengur Innlent Áslaug Arna hættir á Alþingi Innlent Fleiri fréttir Vilja banna rússneska túrista Árásir á Pétursborg á fyrsta degi fjárfestaráðstefnu Pútíns Sami flugmaðurinn skotinn niður yfir Íran og yfir Kúveit Konur meirihluti ráðherra í fyrsta sinn í sögu Danmerkur Mótmæli og átök vegna dauða Henry Nowak Gerðu árásir á eyju í Hormússundi í nótt „Þú værir í fangelsi ef ekki væri fyrir mig“ Steinsofandi þegar drunurnar riðu yfir: „Er þetta kjarnorkusprengja?“ Sundrung í Bretlandi vegna viðbragða lögreglu við drápi á ungmenni Fjarlægja mælitæki sem fylgist með AMOC nærri Íslandi Frítt til tannlæknis, skattalækkanir og gamall stórhátíðardagur endurvakinn Nýr El niño gæti orðið sá sterkasti sem sögur fara af Ætla að senda fleiri hælisleitendur á brott Skaðabótasjóður Trumps í hættu Ellefu látnir í umfangsmiklum árásum Rússa Sex úr sömu fjölskyldu skotnir til bana Áframhaldandi átök í Líbanon þrátt fyrir samkomulag Flugeldaverksmiðja sprakk í loft upp Miðvinstristjórn mynduð í Danmörku Hafnar ásökunum um nýtt hernaðarbrölt Japana Styttir ferðina vegna veikinda krónprinsessunnar Mótmæltu flutningi á ebólusmituðum Bandaríkjamönnum til Kenía Umdeildum vinstrimönnum meinuð koman til Bretlands Evrópskir og bandarískir öfgamenn lögðu saman á ráðin um fjöldabrottvísanir Frakkar tóku skuggaskip á Atlantshafi Deila í dómsal um hvort réttarhöldin verði opin Íranar gera árásir á Kúveit og Ísraelar sækja dýpra inn í Líbanon Veita sextán milljarða evra til Ungverjalands Hundruð handtekin vegna átaka í kjölfar sigurs PSG SAS fellir niður allt flug til Grænlands 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 Stærstu skjálftar á svæðinu frá 2008 Innlent Áslaug getur fengið tæpar tíu milljónir í biðlaun Innlent Ökumenn séu of óþolinmóðir fyrir steypta vegi Innlent Þúsund myndavélar fylgjast með því sem fram fer á flugvellinum Innlent Kom leiðinlega á óvart að vélin væri sérsmíði Innlent Vindmyllan á stærð við tvær Hallgrímskirkjur Innlent Vilja banna rússneska túrista Erlent Forseti klökknaði aftur: „Of mikið tilfinningalegt álag“ Innlent Segir EES-samninginn einan og sér ekki duga lengur Innlent Áslaug Arna hættir á Alþingi Innlent Fleiri fréttir Vilja banna rússneska túrista Árásir á Pétursborg á fyrsta degi fjárfestaráðstefnu Pútíns Sami flugmaðurinn skotinn niður yfir Íran og yfir Kúveit Konur meirihluti ráðherra í fyrsta sinn í sögu Danmerkur Mótmæli og átök vegna dauða Henry Nowak Gerðu árásir á eyju í Hormússundi í nótt „Þú værir í fangelsi ef ekki væri fyrir mig“ Steinsofandi þegar drunurnar riðu yfir: „Er þetta kjarnorkusprengja?“ Sundrung í Bretlandi vegna viðbragða lögreglu við drápi á ungmenni Fjarlægja mælitæki sem fylgist með AMOC nærri Íslandi Frítt til tannlæknis, skattalækkanir og gamall stórhátíðardagur endurvakinn Nýr El niño gæti orðið sá sterkasti sem sögur fara af Ætla að senda fleiri hælisleitendur á brott Skaðabótasjóður Trumps í hættu Ellefu látnir í umfangsmiklum árásum Rússa Sex úr sömu fjölskyldu skotnir til bana Áframhaldandi átök í Líbanon þrátt fyrir samkomulag Flugeldaverksmiðja sprakk í loft upp Miðvinstristjórn mynduð í Danmörku Hafnar ásökunum um nýtt hernaðarbrölt Japana Styttir ferðina vegna veikinda krónprinsessunnar Mótmæltu flutningi á ebólusmituðum Bandaríkjamönnum til Kenía Umdeildum vinstrimönnum meinuð koman til Bretlands Evrópskir og bandarískir öfgamenn lögðu saman á ráðin um fjöldabrottvísanir Frakkar tóku skuggaskip á Atlantshafi Deila í dómsal um hvort réttarhöldin verði opin Íranar gera árásir á Kúveit og Ísraelar sækja dýpra inn í Líbanon Veita sextán milljarða evra til Ungverjalands Hundruð handtekin vegna átaka í kjölfar sigurs PSG SAS fellir niður allt flug til Grænlands Sjá meira