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 Skýr mynd komin á dularfullt andlát á Skjólbraut Innlent Fellur frá máli sínu á hendur Hödd Innlent Brugðið vegna ummæla lögreglumanns um Frú Ragnheiði Innlent Borgin firrti sig allri ábyrgð á skemmunni Innlent Gerður höfundur að fræðigrein sem hann skrifaði ekki Innlent Ákærður fyrir gróf kynferðisbrot gegn sex ára stúlku Innlent Búa sig undir áhlaup um borð í skuggaskip Erlent Höfðu fengið ábendingu um fjölda íbúa í Brúnastekk Innlent Farið yfir skandalinn í Minnesota: Vopnvæðir fjársvik til að refsa „bláum ríkjum“ Erlent Lögðu hald á tíu tonn af kókaíni nærri Kanaríeyjum Erlent Fleiri fréttir „Við veljum Danmörku“ Að minnsta kosti þrjú þúsund látnir í Íran Búa sig undir áhlaup um borð í skuggaskip Fá Andrés Önd til að bjarga læsi barna Borgin ber enga ábyrgð í Gufunesbruna og stjórnarmaður í Truenorth segir tjónið óbætanlegt Vance ætlar að sitja fundinn með Løkke og Rubio Farið yfir skandalinn í Minnesota: Vopnvæðir fjársvik til að refsa „bláum ríkjum“ Hótar Musk frekari sektum bregðist hann ekki við barnaníði Lögðu hald á tíu tonn af kókaíni nærri Kanaríeyjum Kynnir sér möguleika varðandi Íran og leggur toll á vinaríki klerkastjórnarinnar Machado heimsækir Hvíta húsið á fimmtudag Vara Evrópuríkin við því að taka á móti embættismönnum frá Taívan Þvert nei Grænlendinga við yfirtöku Bandaríkjanna Trump ósáttur við orð olíuforstjórans og vill útiloka hann Bretar ætla að framleiða skotflaugar fyrir Úkraínu Hefja formlega rannsókn á kynferðislegum fölsunum Musk Stuðningsmenn klerkastjórnarinnar fjölmenna á götum Tehran Hafa lokað yfir hálfri milljón samfélagsmiðlaaðganga Rannsaka nú og skoða ákærur gegn seðlabankastjóranum Trump íhugar íhlutun í Íran Danir standi á krossgötum Segir Kúbu að semja áður en það verður of seint Páfi hefur áhyggjur af tjáningarfrelsi á Vesturlöndum Bandaríkin og Ísrael verði skotmörk verði ráðist að Íran Spítalar yfirfullir af látnum mótmælendum Bandaríkin gerðu loftárásir gegn ISIS í Sýrlandi Óttast innrætingu íslamista í breskum háskólum Hverfi Kúrda í Aleppo í herkví Þeir allra ríkustu búnir með „kolefniskvótann“ Meðal möguleika að greiða Grænlendingum milljónir 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 Skýr mynd komin á dularfullt andlát á Skjólbraut Innlent Fellur frá máli sínu á hendur Hödd Innlent Brugðið vegna ummæla lögreglumanns um Frú Ragnheiði Innlent Borgin firrti sig allri ábyrgð á skemmunni Innlent Gerður höfundur að fræðigrein sem hann skrifaði ekki Innlent Ákærður fyrir gróf kynferðisbrot gegn sex ára stúlku Innlent Búa sig undir áhlaup um borð í skuggaskip Erlent Höfðu fengið ábendingu um fjölda íbúa í Brúnastekk Innlent Farið yfir skandalinn í Minnesota: Vopnvæðir fjársvik til að refsa „bláum ríkjum“ Erlent Lögðu hald á tíu tonn af kókaíni nærri Kanaríeyjum Erlent Fleiri fréttir „Við veljum Danmörku“ Að minnsta kosti þrjú þúsund látnir í Íran Búa sig undir áhlaup um borð í skuggaskip Fá Andrés Önd til að bjarga læsi barna Borgin ber enga ábyrgð í Gufunesbruna og stjórnarmaður í Truenorth segir tjónið óbætanlegt Vance ætlar að sitja fundinn með Løkke og Rubio Farið yfir skandalinn í Minnesota: Vopnvæðir fjársvik til að refsa „bláum ríkjum“ Hótar Musk frekari sektum bregðist hann ekki við barnaníði Lögðu hald á tíu tonn af kókaíni nærri Kanaríeyjum Kynnir sér möguleika varðandi Íran og leggur toll á vinaríki klerkastjórnarinnar Machado heimsækir Hvíta húsið á fimmtudag Vara Evrópuríkin við því að taka á móti embættismönnum frá Taívan Þvert nei Grænlendinga við yfirtöku Bandaríkjanna Trump ósáttur við orð olíuforstjórans og vill útiloka hann Bretar ætla að framleiða skotflaugar fyrir Úkraínu Hefja formlega rannsókn á kynferðislegum fölsunum Musk Stuðningsmenn klerkastjórnarinnar fjölmenna á götum Tehran Hafa lokað yfir hálfri milljón samfélagsmiðlaaðganga Rannsaka nú og skoða ákærur gegn seðlabankastjóranum Trump íhugar íhlutun í Íran Danir standi á krossgötum Segir Kúbu að semja áður en það verður of seint Páfi hefur áhyggjur af tjáningarfrelsi á Vesturlöndum Bandaríkin og Ísrael verði skotmörk verði ráðist að Íran Spítalar yfirfullir af látnum mótmælendum Bandaríkin gerðu loftárásir gegn ISIS í Sýrlandi Óttast innrætingu íslamista í breskum háskólum Hverfi Kúrda í Aleppo í herkví Þeir allra ríkustu búnir með „kolefniskvótann“ Meðal möguleika að greiða Grænlendingum milljónir Sjá meira