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 Skilti Vegagerðarinnar morandi í villum: „Er ekkert gæðaeftirlit hjá ykkur?“ Innlent Íbúar Austur-Grænlands mótmæltu einangrun og pólitísku afskiptaleysi Erlent Skutu mann í röngu húsi en brutu ekki af sér Erlent Grunaður árásarmaður í Úlfarsárdal handtekinn Innlent Nota lygapróf til að leita lekamanna og refsa þeim Erlent Leigubílstjóri fór í svaðilför á Teslunni upp í Þórsmörk og sneri heill heim Innlent Sat fyrir forseta Suður-Afríku með ásökunum um þjóðarmorð á hvítum Erlent Hjalti Snær sá sem fannst látinn Innlent Haraldur Jóhannsson er látinn Innlent Öskrandi og ber að ofan við grunnskóla Innlent Fleiri fréttir Íbúar Austur-Grænlands mótmæltu einangrun og pólitísku afskiptaleysi Skutu mann í röngu húsi en brutu ekki af sér Nota lygapróf til að leita lekamanna og refsa þeim Notuðu þúsundir myndavéla til að vakta hergagnaflutninga Sat fyrir forseta Suður-Afríku með ásökunum um þjóðarmorð á hvítum Handtóku unga öfgahægrimenn sem hugðu á hryðjuverk Úkraínskur fyrrverandi embættismaður skotinn til bana í Madrid Norðmenn þurfa að taka tillit til loftslagsáhrifa olíuvinnslunar Dreifing hjálpargagna enn ekki hafin Senda farandfólk frá Asíu til Suður-Súdan Synir El Chapo sagðir hafa myndað afdrífaríkt bandalag Ætlar að eyða mun minna í pólitíkina Hætta viðræðum við Ísrael og boða aðgerðir Evrópuríki leggja refsiaðgerðir á „skuggaflota“ Rússa Fjarlægja höfundarmerkingu einnar frægustu fréttaljósmyndar sögunnar Leiðtogar Bretlands, Frakklands og Kanada hóta aðgerðum gegn Ísrael Sagði „Diddy“ hafa hótað að láta hana hverfa Suðureyjargöng náðu ekki í gegnum Lögþingið Borga fyrir skotfæri til Úkraínu með frystum eigum Rússa „Frábært“ símtal en án niðurstöðu Forsætisráðherra Spánar vill Ísrael í bann frá Eurovision Banna „óæskilega“ starfsemi Amnesty International í Rússlandi Stefnir í baráttu á milli frjálslyndis og íhalds í Póllandi Árangur í viðræðum Bretlands við Evrópusambandið Ísraelsk stjórnvöld segjast ætla að hleypa hjálpargögnum á Gasa Spænska ríkissjónvarpið vill að símakosningin verði yfirfarin Nicusor Dan nýr forseti Rúmeníu Trump sorgmæddur yfir greiningu Biden Joe Biden með krabbamein Íslenskur farþegi í bílslysi þar sem barn lést 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 Skilti Vegagerðarinnar morandi í villum: „Er ekkert gæðaeftirlit hjá ykkur?“ Innlent Íbúar Austur-Grænlands mótmæltu einangrun og pólitísku afskiptaleysi Erlent Skutu mann í röngu húsi en brutu ekki af sér Erlent Grunaður árásarmaður í Úlfarsárdal handtekinn Innlent Nota lygapróf til að leita lekamanna og refsa þeim Erlent Leigubílstjóri fór í svaðilför á Teslunni upp í Þórsmörk og sneri heill heim Innlent Sat fyrir forseta Suður-Afríku með ásökunum um þjóðarmorð á hvítum Erlent Hjalti Snær sá sem fannst látinn Innlent Haraldur Jóhannsson er látinn Innlent Öskrandi og ber að ofan við grunnskóla Innlent Fleiri fréttir Íbúar Austur-Grænlands mótmæltu einangrun og pólitísku afskiptaleysi Skutu mann í röngu húsi en brutu ekki af sér Nota lygapróf til að leita lekamanna og refsa þeim Notuðu þúsundir myndavéla til að vakta hergagnaflutninga Sat fyrir forseta Suður-Afríku með ásökunum um þjóðarmorð á hvítum Handtóku unga öfgahægrimenn sem hugðu á hryðjuverk Úkraínskur fyrrverandi embættismaður skotinn til bana í Madrid Norðmenn þurfa að taka tillit til loftslagsáhrifa olíuvinnslunar Dreifing hjálpargagna enn ekki hafin Senda farandfólk frá Asíu til Suður-Súdan Synir El Chapo sagðir hafa myndað afdrífaríkt bandalag Ætlar að eyða mun minna í pólitíkina Hætta viðræðum við Ísrael og boða aðgerðir Evrópuríki leggja refsiaðgerðir á „skuggaflota“ Rússa Fjarlægja höfundarmerkingu einnar frægustu fréttaljósmyndar sögunnar Leiðtogar Bretlands, Frakklands og Kanada hóta aðgerðum gegn Ísrael Sagði „Diddy“ hafa hótað að láta hana hverfa Suðureyjargöng náðu ekki í gegnum Lögþingið Borga fyrir skotfæri til Úkraínu með frystum eigum Rússa „Frábært“ símtal en án niðurstöðu Forsætisráðherra Spánar vill Ísrael í bann frá Eurovision Banna „óæskilega“ starfsemi Amnesty International í Rússlandi Stefnir í baráttu á milli frjálslyndis og íhalds í Póllandi Árangur í viðræðum Bretlands við Evrópusambandið Ísraelsk stjórnvöld segjast ætla að hleypa hjálpargögnum á Gasa Spænska ríkissjónvarpið vill að símakosningin verði yfirfarin Nicusor Dan nýr forseti Rúmeníu Trump sorgmæddur yfir greiningu Biden Joe Biden með krabbamein Íslenskur farþegi í bílslysi þar sem barn lést Sjá meira