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 Borgarstjóri kom af fjöllum Innlent Kona bankaði upp á en inn ruddust tveir menn Innlent Silja sagði spurningu Einars fáránlega: „Það þýðir ekki að bendla okkur við þetta“ Innlent „Bara djók sem gekk of langt“ Innlent „Lifði eins og greifi“ á kostnað bróður síns með því að svíkja út vörur í kaupfélaginu Innlent „Mean girls“-stemning í munnlegu prófi við HÍ Innlent Loka eftir 65 ár: „Koma hingað til að fá að knúsa okkur og kyssa“ Innlent Kosningaspá Vísis: Stöðugleiki að komast á fylgi í borginni Innlent „Ég átta mig ekki á því hvað er verið að meina með því“ Innlent „Skorri Mánasson“ sagður þjást af „source amnesia“ Innlent Fleiri fréttir Streeting segir af sér úr ríkisstjórn Starmer Varaði Trump við átökum vegna Taívan Sakfellingu Murdaughs snúið við og stefnir í ný réttarhöld Úkraínskir drónaflugmenn „rústuðu“ Svíum Hafa lofað Pútín að ná Donbas í sumar Streeting sagður munu skora Starmer á hólm í vikunni Trump fer til Kína: „Við erum tvö stórveldi“ Skaut á bíla af handahófi með riffli PCOS verður PMOS: Fjölblöðrueggjastokkaheilkenni ei meir Frakki lífshættulega veikur af hantaveirunni Skuggaskip sem sökk bar mögulega kjarnakljúfa handa Kim Hafa gert leynilegar árásir í Íran Allir farþegar farnir frá borði og skipinu siglt til Hollands Barnaníðingur frá Ungverjalandi handtekinn á Tenerife Enn eykst þrýstingur á Starmer Fulltrúar Bandaríkjanna og Danmerkur ræða þrjár nýjar herstöðvar á Grænlandi Skaut tvo til bana og særði sex með Kalishnikov-riffli Vopnahléið í öndunarvél eftir „rusl“ svar klerkastjórnarinnar Fjaðrafok vegna ásakana um kynlífsþrælkun á Wall Street ChatGPT sagt hafa ráðlagt byssumanni að myrða börn Hafna því að hantaveiran hafi borist frá hjara veraldar Viðræður virðast stranda á kjarnorkumálunum „Gjörsamlega óásættanlegt“ Frakki sýndi veirueinkenni og allir fimm skikkaðir í einangrun Fallhlífastökkvarar aðstoða með hantasmit á afskekktri eyju „Lífið heldur bara áfram sinn vanagang“ Fyrrverandi ráðherra vill þvinga fram leiðtogakjör Fyrstu farþegar hantaveiruskipsins farnir frá borði á Tenerife Skildu skriðdrekana eftir á víglínunni Loftárásir skekja vopnahlé í Líbanon 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 Borgarstjóri kom af fjöllum Innlent Kona bankaði upp á en inn ruddust tveir menn Innlent Silja sagði spurningu Einars fáránlega: „Það þýðir ekki að bendla okkur við þetta“ Innlent „Bara djók sem gekk of langt“ Innlent „Lifði eins og greifi“ á kostnað bróður síns með því að svíkja út vörur í kaupfélaginu Innlent „Mean girls“-stemning í munnlegu prófi við HÍ Innlent Loka eftir 65 ár: „Koma hingað til að fá að knúsa okkur og kyssa“ Innlent Kosningaspá Vísis: Stöðugleiki að komast á fylgi í borginni Innlent „Ég átta mig ekki á því hvað er verið að meina með því“ Innlent „Skorri Mánasson“ sagður þjást af „source amnesia“ Innlent Fleiri fréttir Streeting segir af sér úr ríkisstjórn Starmer Varaði Trump við átökum vegna Taívan Sakfellingu Murdaughs snúið við og stefnir í ný réttarhöld Úkraínskir drónaflugmenn „rústuðu“ Svíum Hafa lofað Pútín að ná Donbas í sumar Streeting sagður munu skora Starmer á hólm í vikunni Trump fer til Kína: „Við erum tvö stórveldi“ Skaut á bíla af handahófi með riffli PCOS verður PMOS: Fjölblöðrueggjastokkaheilkenni ei meir Frakki lífshættulega veikur af hantaveirunni Skuggaskip sem sökk bar mögulega kjarnakljúfa handa Kim Hafa gert leynilegar árásir í Íran Allir farþegar farnir frá borði og skipinu siglt til Hollands Barnaníðingur frá Ungverjalandi handtekinn á Tenerife Enn eykst þrýstingur á Starmer Fulltrúar Bandaríkjanna og Danmerkur ræða þrjár nýjar herstöðvar á Grænlandi Skaut tvo til bana og særði sex með Kalishnikov-riffli Vopnahléið í öndunarvél eftir „rusl“ svar klerkastjórnarinnar Fjaðrafok vegna ásakana um kynlífsþrælkun á Wall Street ChatGPT sagt hafa ráðlagt byssumanni að myrða börn Hafna því að hantaveiran hafi borist frá hjara veraldar Viðræður virðast stranda á kjarnorkumálunum „Gjörsamlega óásættanlegt“ Frakki sýndi veirueinkenni og allir fimm skikkaðir í einangrun Fallhlífastökkvarar aðstoða með hantasmit á afskekktri eyju „Lífið heldur bara áfram sinn vanagang“ Fyrrverandi ráðherra vill þvinga fram leiðtogakjör Fyrstu farþegar hantaveiruskipsins farnir frá borði á Tenerife Skildu skriðdrekana eftir á víglínunni Loftárásir skekja vopnahlé í Líbanon Sjá meira