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 Þorleifur Kamban er látinn Innlent Efnaðir Ítalir sagðir hafa myrt fólk í Sarajevo sér til ánægju Erlent Áralangur misskilningur um losunarmarkmið Íslands Innlent Á leið í frí en hvergi nærri hættur Innlent Borgin hafi gert úrbætur en sólin sé aðalvandamálið Innlent Framsókn vill endurskoða tilmæli borgarinnar um barnaafmæli Innlent Svaf værum blundi í hengirúmi á safni í miðborginni Innlent Óskar eftir fundi með Apple Innlent Dóra Björt hætt við formannsframboðið Innlent Tilfærslan feli í sér ábyrgðaryfirlýsingu Innlent Fleiri fréttir Sagði Trump hafa varið klukkustundum með fórnarlambi sínu Bruni jarðefna nær hámarki fyrir 2030 standi menn við orð sín Stærsta flugmóðurskip heims komið til Karíbahafsins Bandamenn Starmer óttast hallarbyltingu Tuttugu fórust þegar tyrknesk herflugvél hrapaði Loftmengun í Delí langt yfir öryggisviðmiðum Efnaðir Ítalir sagðir hafa myrt fólk í Sarajevo sér til ánægju Kom til átaka á mótmælum vegna COP30 Hútar hættir árásum á skip og Ísrael Hafa uppgötvað djöflabýflugu Krefjast tvö þúsund ára fangelsisdóms yfir borgarstjóranum Smallville-leikkona opnar sig í fyrsta sinn um aðkomu sína að kynlífssértrúarsöfnuðinum Grænlenskir góðmálmar og seinagangur bankanna Sprengdi sig í loft upp við dómshús Nýtt spillingarmál skekur Úkraínu Kínverjar menga mest en standa sig samt best Ákváðu að vera opin gagnvart börnunum varðandi veikindin „Við viljum auðvitað fá fólkið okkar aftur til Úkraínu“ Hótar að kæra BBC fyrir einn milljarð dala „Við viljum auðvitað fá fólkið okkar aftur til Úkraínu“ Reynt sé að grafa undan BBC sem þó hafi gert mistök Demókratar reiðir hver öðrum en aðallega reiðir Schumer Ætla ekki að endurskoða rétt samkynhneigðra til að giftast Sarkozy laus úr fangelsi Lagði til að forsætisráðherrann yrði afhöfðaður Sögð ætla að leita á náðir Trumps Skaut hreingerningakonu sem fór húsavillt Mótmæli gegn loftmengun í Nýju-Delí: „Ég sakna þess að anda“ Trump náðar Giuliani og aðra tengda kosningasamsærinu í Georgíu Frumvarp um fjármögnun alríkisins samþykkt í öldungadeildinni 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 Þorleifur Kamban er látinn Innlent Efnaðir Ítalir sagðir hafa myrt fólk í Sarajevo sér til ánægju Erlent Áralangur misskilningur um losunarmarkmið Íslands Innlent Á leið í frí en hvergi nærri hættur Innlent Borgin hafi gert úrbætur en sólin sé aðalvandamálið Innlent Framsókn vill endurskoða tilmæli borgarinnar um barnaafmæli Innlent Svaf værum blundi í hengirúmi á safni í miðborginni Innlent Óskar eftir fundi með Apple Innlent Dóra Björt hætt við formannsframboðið Innlent Tilfærslan feli í sér ábyrgðaryfirlýsingu Innlent Fleiri fréttir Sagði Trump hafa varið klukkustundum með fórnarlambi sínu Bruni jarðefna nær hámarki fyrir 2030 standi menn við orð sín Stærsta flugmóðurskip heims komið til Karíbahafsins Bandamenn Starmer óttast hallarbyltingu Tuttugu fórust þegar tyrknesk herflugvél hrapaði Loftmengun í Delí langt yfir öryggisviðmiðum Efnaðir Ítalir sagðir hafa myrt fólk í Sarajevo sér til ánægju Kom til átaka á mótmælum vegna COP30 Hútar hættir árásum á skip og Ísrael Hafa uppgötvað djöflabýflugu Krefjast tvö þúsund ára fangelsisdóms yfir borgarstjóranum Smallville-leikkona opnar sig í fyrsta sinn um aðkomu sína að kynlífssértrúarsöfnuðinum Grænlenskir góðmálmar og seinagangur bankanna Sprengdi sig í loft upp við dómshús Nýtt spillingarmál skekur Úkraínu Kínverjar menga mest en standa sig samt best Ákváðu að vera opin gagnvart börnunum varðandi veikindin „Við viljum auðvitað fá fólkið okkar aftur til Úkraínu“ Hótar að kæra BBC fyrir einn milljarð dala „Við viljum auðvitað fá fólkið okkar aftur til Úkraínu“ Reynt sé að grafa undan BBC sem þó hafi gert mistök Demókratar reiðir hver öðrum en aðallega reiðir Schumer Ætla ekki að endurskoða rétt samkynhneigðra til að giftast Sarkozy laus úr fangelsi Lagði til að forsætisráðherrann yrði afhöfðaður Sögð ætla að leita á náðir Trumps Skaut hreingerningakonu sem fór húsavillt Mótmæli gegn loftmengun í Nýju-Delí: „Ég sakna þess að anda“ Trump náðar Giuliani og aðra tengda kosningasamsærinu í Georgíu Frumvarp um fjármögnun alríkisins samþykkt í öldungadeildinni Sjá meira