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 Fimm mínútna viðbót við aðgerð geti dregið úr áhættu á krabbameini Innlent Fannst eftir rúma tveggja sólarhringa leit: „Hún er eitthvað óvenjuleg þessi hryssa“ Innlent Úrskurður Hæstaréttar bakslag fyrir Trump Erlent Mun Tækniskólinn rísa í Úlfarsárdal? Innlent Hafna viðræðum til hægri Erlent Eldur í Elliðaárdal Innlent Rússneskur auðjöfur borgaði fyrir draumabrúðkaup Trumps Erlent Snúist um dómgreind frekar en gervigreind Innlent Útlendingum fækkað það sem af er ári Innlent Rússneskt skip skaut blysum að danskri herþyrlu Erlent Fleiri fréttir Lýsti yfir samkomulagi sem lá ekki fyrir Rússneskt skip skaut blysum að danskri herþyrlu Hafna viðræðum til hægri Úrskurður Hæstaréttar bakslag fyrir Trump Finnar ganga til liðs við kjarnorkuvopnaverkefni Frakka Rússneskur auðjöfur borgaði fyrir draumabrúðkaup Trumps Trump segir að árásum á orkuinnviði verði hætt Vilja verða jafningjar Englendinga Stjórnarmyndunarmaraþon framundan í Svíþjóð Sádar í slæmri stöðu en Trump kennir Selenskí um Gefa kola- og gasorkuverum lausan tauminn Finnar taka þátt í kjarnorkuvernd Frakka Talinn hafa geymt lík foreldra sinna í frysti í þrjátíu ár „Það er ekki Stóra-Bretland heldur litla England“ Leita 129 manns eftir að ferju hvolfdi við Indónesíu Stjórnin líklega fallin en staðan afar þröng Johnson rétt slapp við árás Rússa Möguleiki á að úrslit ráðist ekki fyrr en í næstu viku Munurinn minnkar í nýrri spá Vinstri blokkin leiðir í útgönguspám „Það er mjög jafnt á milli blokkanna“ Óboðinn gestur gripinn við heimili Harris Vilja öll greiða atkvæði um að kljúfa sig frá Bretlandi Forstjórar gervigreindarfyrirtækja segja hættu á ferðum og hægja þurfi á þróun Lokuðu einni mikilvægustu olíuleiðslunni „Ekkert sem gat bjargað þessu“ Látin jafngömul og móðir hennar sem var myrt af föðurnum Þingkosningar í Svíþjóð: Stjórnin riðar til falls en að mynda nýja gæti reynst erfitt Minnst 44 slasast og ein í lífshættu eftir lestarslys í Frakklandi Systir Haraldar er látin 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 Fimm mínútna viðbót við aðgerð geti dregið úr áhættu á krabbameini Innlent Fannst eftir rúma tveggja sólarhringa leit: „Hún er eitthvað óvenjuleg þessi hryssa“ Innlent Úrskurður Hæstaréttar bakslag fyrir Trump Erlent Mun Tækniskólinn rísa í Úlfarsárdal? Innlent Hafna viðræðum til hægri Erlent Eldur í Elliðaárdal Innlent Rússneskur auðjöfur borgaði fyrir draumabrúðkaup Trumps Erlent Snúist um dómgreind frekar en gervigreind Innlent Útlendingum fækkað það sem af er ári Innlent Rússneskt skip skaut blysum að danskri herþyrlu Erlent Fleiri fréttir Lýsti yfir samkomulagi sem lá ekki fyrir Rússneskt skip skaut blysum að danskri herþyrlu Hafna viðræðum til hægri Úrskurður Hæstaréttar bakslag fyrir Trump Finnar ganga til liðs við kjarnorkuvopnaverkefni Frakka Rússneskur auðjöfur borgaði fyrir draumabrúðkaup Trumps Trump segir að árásum á orkuinnviði verði hætt Vilja verða jafningjar Englendinga Stjórnarmyndunarmaraþon framundan í Svíþjóð Sádar í slæmri stöðu en Trump kennir Selenskí um Gefa kola- og gasorkuverum lausan tauminn Finnar taka þátt í kjarnorkuvernd Frakka Talinn hafa geymt lík foreldra sinna í frysti í þrjátíu ár „Það er ekki Stóra-Bretland heldur litla England“ Leita 129 manns eftir að ferju hvolfdi við Indónesíu Stjórnin líklega fallin en staðan afar þröng Johnson rétt slapp við árás Rússa Möguleiki á að úrslit ráðist ekki fyrr en í næstu viku Munurinn minnkar í nýrri spá Vinstri blokkin leiðir í útgönguspám „Það er mjög jafnt á milli blokkanna“ Óboðinn gestur gripinn við heimili Harris Vilja öll greiða atkvæði um að kljúfa sig frá Bretlandi Forstjórar gervigreindarfyrirtækja segja hættu á ferðum og hægja þurfi á þróun Lokuðu einni mikilvægustu olíuleiðslunni „Ekkert sem gat bjargað þessu“ Látin jafngömul og móðir hennar sem var myrt af föðurnum Þingkosningar í Svíþjóð: Stjórnin riðar til falls en að mynda nýja gæti reynst erfitt Minnst 44 slasast og ein í lífshættu eftir lestarslys í Frakklandi Systir Haraldar er látin Sjá meira