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 Mannleg mistök leiddu til birtingar draga í stað lokaútgáfu Innlent Brugðið eftir viðtal við borgarstjóra Innlent Segist vilja komast til himna Erlent Mínútuþögn á Menningarnótt Innlent Færa vinsæla útitónleika yfir á sunnudag: „Ég ætla ekki bara að dæma ungmennin“ Innlent Kópavogsbær tekur aftur upp samræmd próf Innlent Nýtt flaggskip Rússa á sjó eftir tuttugu og fimm ár í slipp Erlent Viðkvæm gögn tengd stjórnmálaflokki séu á símanum Innlent „Það er engin sleggja“ Innlent Ísland frumstætt samanborið við Noreg Innlent Fleiri fréttir Kirkjan í Kiruna komin á áfangastað Frambjóðandi sem ræddi um morð á hundi farinn í hundana Nýtt flaggskip Rússa á sjó eftir tuttugu og fimm ár í slipp Hondúras og Úganda samþykkja að taka við hælisleitendum Segist vilja komast til himna Ísraelar taki ekki annað í mál en lausn allra gísla Bauð Selenskí til Moskvu Segir ásakanir Evrópu barnalegar Þingmaður sagður hafa svipt sig lífi í finnska þinghúsinu „Því miður vantar ennþá ansi mikið“ Ágóði af „Waka Waka“ sagður hafa endað í vasa Shakiru Sneru aftur og er fylgt af lögreglu svo þeir flýi ekki Flytja eina frægustu kirkju Svíþjóðar um fimm kílómetra Vill vísa Thunberg frá Noregi fyrir mótmæli gegn olíuvinnslu Hafa afturkallað yfir 6.000 námsmannaleyfi „Ketamín-drottningin“ játar að hafa selt Perry ketamín Hamasliðar ganga að tillögum um 60 daga vopnahlé Góður fundur en fátt fast í hendi Rýnt í sögulegan fund: Skref nær friði eða meiri vonbrigði? Vaktin: Ráðast örlög Úkraínu í Washington DC? Mögulegt að ná fram öryggistryggingum en aðild að NATO úr myndinni Ákærður fyrir fjórar nauðganir Gífurlegur munur á pyngjum flokkanna vestanhafs Segja að stjúpsonur norska krónprinsins verði ákærður Hægri sveifla í Bólivíu eftir tveggja áratuga stjórnartíð sósíalista Handtekinn í tengslum við morðið við mosku í Örebro „Rússar verða að binda enda á stríðið sem þeir hófu“ Flugþjónar Air Canada bjóða yfirvöldum birginn Trump segir Selenskí geta valið um að binda enda á stríðið eða berjast áfram Selenskí fer aftur til Washington en í þetta sinn með Evrópu sér við hlið 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 Mannleg mistök leiddu til birtingar draga í stað lokaútgáfu Innlent Brugðið eftir viðtal við borgarstjóra Innlent Segist vilja komast til himna Erlent Mínútuþögn á Menningarnótt Innlent Færa vinsæla útitónleika yfir á sunnudag: „Ég ætla ekki bara að dæma ungmennin“ Innlent Kópavogsbær tekur aftur upp samræmd próf Innlent Nýtt flaggskip Rússa á sjó eftir tuttugu og fimm ár í slipp Erlent Viðkvæm gögn tengd stjórnmálaflokki séu á símanum Innlent „Það er engin sleggja“ Innlent Ísland frumstætt samanborið við Noreg Innlent Fleiri fréttir Kirkjan í Kiruna komin á áfangastað Frambjóðandi sem ræddi um morð á hundi farinn í hundana Nýtt flaggskip Rússa á sjó eftir tuttugu og fimm ár í slipp Hondúras og Úganda samþykkja að taka við hælisleitendum Segist vilja komast til himna Ísraelar taki ekki annað í mál en lausn allra gísla Bauð Selenskí til Moskvu Segir ásakanir Evrópu barnalegar Þingmaður sagður hafa svipt sig lífi í finnska þinghúsinu „Því miður vantar ennþá ansi mikið“ Ágóði af „Waka Waka“ sagður hafa endað í vasa Shakiru Sneru aftur og er fylgt af lögreglu svo þeir flýi ekki Flytja eina frægustu kirkju Svíþjóðar um fimm kílómetra Vill vísa Thunberg frá Noregi fyrir mótmæli gegn olíuvinnslu Hafa afturkallað yfir 6.000 námsmannaleyfi „Ketamín-drottningin“ játar að hafa selt Perry ketamín Hamasliðar ganga að tillögum um 60 daga vopnahlé Góður fundur en fátt fast í hendi Rýnt í sögulegan fund: Skref nær friði eða meiri vonbrigði? Vaktin: Ráðast örlög Úkraínu í Washington DC? Mögulegt að ná fram öryggistryggingum en aðild að NATO úr myndinni Ákærður fyrir fjórar nauðganir Gífurlegur munur á pyngjum flokkanna vestanhafs Segja að stjúpsonur norska krónprinsins verði ákærður Hægri sveifla í Bólivíu eftir tveggja áratuga stjórnartíð sósíalista Handtekinn í tengslum við morðið við mosku í Örebro „Rússar verða að binda enda á stríðið sem þeir hófu“ Flugþjónar Air Canada bjóða yfirvöldum birginn Trump segir Selenskí geta valið um að binda enda á stríðið eða berjast áfram Selenskí fer aftur til Washington en í þetta sinn með Evrópu sér við hlið Sjá meira