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 Hrókeringar í þingnefndum og Grímur segir af sér Innlent Talinn ógn við samfélagið og vísað úr landi Innlent Óttast gremju uppgjafahermanna í Rússlandi Erlent „Ég hef alveg heyrt mun verri hugmyndir en þetta“ Innlent Faðirinn ákærður fyrir að beita Oscar ofbeldi Erlent „Sérstök“ ræða forseta sem hafi hoppað á umræðuvagninn Innlent Rússneskir drónar skotnir niður í lofthelgi Póllands Erlent Með töskurnar fullar af marijúana Innlent Stúdentar klóra sér í kollinum yfir hækkun Loga Innlent Stilltu til friðar á óformlegum fundi í gær Innlent Fleiri fréttir Íslendingur fastur í Nepal: „Við erum búin að halda okkur inni allan tímann“ Faðirinn ákærður fyrir að beita Oscar ofbeldi Boða hertar aðgerðir gegn afbrotaunglingum Pólland ekki verið nær stríði frá því í seinni heimsstyrjöldinni Herinn skakkar leikinn í Katmandú Europol og Bandaríkin lýsa eftir úkraínskum tölvuþrjót Hyggjast bólusetja kóalabirni gegn klamydíu Rússneskir drónar skotnir niður í lofthelgi Póllands Óttast gremju uppgjafahermanna í Rússlandi Efast um að Bandaríkin leyfi sjálfstætt Grænland Taka tolla Trumps í flýtimeðferð Standa fast á því að undirskriftin sé ekki Trumps Skipar strax nýjan forsætisráðherra Segja leiðtoga Hamas hafa lifað árásina af Kveikt í þinghúsinu og forsætisráðherrann hrökklast frá Leið yfir nýja ráðherrann á fyrsta fundi Á þriðja tug lífeyrisþega látinn eftir spengjuárás Rússa Ísraelar gera loftárásir á Katar Støre á vandasamt verk fyrir höndum eftir kosningasigur Svíar munu banna farsíma í grunnskólum frá næsta hausti Kosningaúrslit í Noregi: Störe fagnar sigri en Solberg mögulega á förum Mótmæla enn og þrír ráðherrar segja af sér Gefa grænt ljós á handtökur á grundvelli kynþáttar og málnotkunar Gera loftárásir á háhýsi og vara við yfirvofandi innrás Alþjóðakerfinu ekki viðbjargandi og þörf á aðlögun Segir danska kerfið þurfa að líta á Grænlendinga sem jafningja Opinbera bréf Trumps til Epsteins Vinstriblokkin með meirihluta í Noregi Þurfa að finna fimmta forsætisráðherrann á tveimur árum Biðlaði til stjórnarandstöðunnar á pólitískum dánarbeði sínum 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 Hrókeringar í þingnefndum og Grímur segir af sér Innlent Talinn ógn við samfélagið og vísað úr landi Innlent Óttast gremju uppgjafahermanna í Rússlandi Erlent „Ég hef alveg heyrt mun verri hugmyndir en þetta“ Innlent Faðirinn ákærður fyrir að beita Oscar ofbeldi Erlent „Sérstök“ ræða forseta sem hafi hoppað á umræðuvagninn Innlent Rússneskir drónar skotnir niður í lofthelgi Póllands Erlent Með töskurnar fullar af marijúana Innlent Stúdentar klóra sér í kollinum yfir hækkun Loga Innlent Stilltu til friðar á óformlegum fundi í gær Innlent Fleiri fréttir Íslendingur fastur í Nepal: „Við erum búin að halda okkur inni allan tímann“ Faðirinn ákærður fyrir að beita Oscar ofbeldi Boða hertar aðgerðir gegn afbrotaunglingum Pólland ekki verið nær stríði frá því í seinni heimsstyrjöldinni Herinn skakkar leikinn í Katmandú Europol og Bandaríkin lýsa eftir úkraínskum tölvuþrjót Hyggjast bólusetja kóalabirni gegn klamydíu Rússneskir drónar skotnir niður í lofthelgi Póllands Óttast gremju uppgjafahermanna í Rússlandi Efast um að Bandaríkin leyfi sjálfstætt Grænland Taka tolla Trumps í flýtimeðferð Standa fast á því að undirskriftin sé ekki Trumps Skipar strax nýjan forsætisráðherra Segja leiðtoga Hamas hafa lifað árásina af Kveikt í þinghúsinu og forsætisráðherrann hrökklast frá Leið yfir nýja ráðherrann á fyrsta fundi Á þriðja tug lífeyrisþega látinn eftir spengjuárás Rússa Ísraelar gera loftárásir á Katar Støre á vandasamt verk fyrir höndum eftir kosningasigur Svíar munu banna farsíma í grunnskólum frá næsta hausti Kosningaúrslit í Noregi: Störe fagnar sigri en Solberg mögulega á förum Mótmæla enn og þrír ráðherrar segja af sér Gefa grænt ljós á handtökur á grundvelli kynþáttar og málnotkunar Gera loftárásir á háhýsi og vara við yfirvofandi innrás Alþjóðakerfinu ekki viðbjargandi og þörf á aðlögun Segir danska kerfið þurfa að líta á Grænlendinga sem jafningja Opinbera bréf Trumps til Epsteins Vinstriblokkin með meirihluta í Noregi Þurfa að finna fimmta forsætisráðherrann á tveimur árum Biðlaði til stjórnarandstöðunnar á pólitískum dánarbeði sínum Sjá meira