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 Lagði við Hverfisgötu eftir allt saman Innlent Boða aftur til kvennaverkfalls fimmtíu árum eftir það fyrsta Innlent Segjast hafa verið neydd til að krjúpa tímunum saman og lýsa yfir ást sinni á Ísrael Innlent „Ég held að það sé sterk friðarvon núna“ Innlent Trump segir Hamas og Ísraela hafa náð samkomulagi Erlent Ástæða til að hafa áhyggjur af vanfjármögnun spítalans Innlent „Ég ætla ekki að jarða hann, ég ætla að hafa hann á lífi“ Innlent Skýr afstaða landsmanna um hvort einkunnir eigi að vera í tölum eða bókstöfum Innlent Myndir: Hágrátið og hlegið þegar fréttir bárust af friðarsamkomulagi Erlent Utanríkisráðherra Palestínu á Íslandi á sögulegum tímum Innlent Fleiri fréttir Myndir: Hágrátið og hlegið þegar fréttir bárust af friðarsamkomulagi Von um frið en uggur um efndir Trump segir Hamas og Ísraela hafa náð samkomulagi Kenna Evrópu- og Bandaríkjamönnum um litlar líkur á friði Handtekinn fyrir að kveikja skæðasta eld Los Angeles Fá Nóbelsverðlaun fyrir þróun málmlífrænna grinda Tengdasonur Trumps mætir til Egyptalands Dularfull brotlending nærri Area 51 Trump og „maðurinn með ljáinn“ hóta að greiða ekki laun Engan óraði fyrir framhaldinu Súdanskur uppreisnarleiðtogi sakfelldur fyrir stríðsglæpi Nýkjörinn bæjarstjóri alvarlega særður eftir stunguárás Fá Nóbelinn fyrir rannsóknir sínar á sviði skammtafræði Tvö ár liðin frá árásum Hamas á Ísrael Vill vita hvað Úkraínumenn vilja gera við bandarískar stýriflaugar Hæstiréttur hafnar Maxwell Stofna rannsóknarnefnd um Afganistan sem Íslendingar kölluðu eftir Gretu Thunberg og félögum vísað úr landi Gisèle Pelicot aftur í réttarsal Fá Nóbelinn fyrir ónæmisrannsóknir sínar Bein útsending: Hver fær Nóbelsverðlaunin í læknisfræði? Forsætisráðherra Frakklands segir af sér Viðræður um frið á Gasa hefjast í dag Nýskipaðri ríkisstjórn þegar hótað vantrausti Stórtap Air Greenland vegna aflýstra flugferða til Nuuk Tæplega þúsund manns innlyksa á Everest Látinn eftir skotárás í Kaupmannahöfn Sögð vafin í ísraelska fánann og veifað um eins og verðlaunagrip Fjögurra manna fjölskylda meðal látinna Sendir þjóðvarðliðið til Chicago 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 Lagði við Hverfisgötu eftir allt saman Innlent Boða aftur til kvennaverkfalls fimmtíu árum eftir það fyrsta Innlent Segjast hafa verið neydd til að krjúpa tímunum saman og lýsa yfir ást sinni á Ísrael Innlent „Ég held að það sé sterk friðarvon núna“ Innlent Trump segir Hamas og Ísraela hafa náð samkomulagi Erlent Ástæða til að hafa áhyggjur af vanfjármögnun spítalans Innlent „Ég ætla ekki að jarða hann, ég ætla að hafa hann á lífi“ Innlent Skýr afstaða landsmanna um hvort einkunnir eigi að vera í tölum eða bókstöfum Innlent Myndir: Hágrátið og hlegið þegar fréttir bárust af friðarsamkomulagi Erlent Utanríkisráðherra Palestínu á Íslandi á sögulegum tímum Innlent Fleiri fréttir Myndir: Hágrátið og hlegið þegar fréttir bárust af friðarsamkomulagi Von um frið en uggur um efndir Trump segir Hamas og Ísraela hafa náð samkomulagi Kenna Evrópu- og Bandaríkjamönnum um litlar líkur á friði Handtekinn fyrir að kveikja skæðasta eld Los Angeles Fá Nóbelsverðlaun fyrir þróun málmlífrænna grinda Tengdasonur Trumps mætir til Egyptalands Dularfull brotlending nærri Area 51 Trump og „maðurinn með ljáinn“ hóta að greiða ekki laun Engan óraði fyrir framhaldinu Súdanskur uppreisnarleiðtogi sakfelldur fyrir stríðsglæpi Nýkjörinn bæjarstjóri alvarlega særður eftir stunguárás Fá Nóbelinn fyrir rannsóknir sínar á sviði skammtafræði Tvö ár liðin frá árásum Hamas á Ísrael Vill vita hvað Úkraínumenn vilja gera við bandarískar stýriflaugar Hæstiréttur hafnar Maxwell Stofna rannsóknarnefnd um Afganistan sem Íslendingar kölluðu eftir Gretu Thunberg og félögum vísað úr landi Gisèle Pelicot aftur í réttarsal Fá Nóbelinn fyrir ónæmisrannsóknir sínar Bein útsending: Hver fær Nóbelsverðlaunin í læknisfræði? Forsætisráðherra Frakklands segir af sér Viðræður um frið á Gasa hefjast í dag Nýskipaðri ríkisstjórn þegar hótað vantrausti Stórtap Air Greenland vegna aflýstra flugferða til Nuuk Tæplega þúsund manns innlyksa á Everest Látinn eftir skotárás í Kaupmannahöfn Sögð vafin í ísraelska fánann og veifað um eins og verðlaunagrip Fjögurra manna fjölskylda meðal látinna Sendir þjóðvarðliðið til Chicago Sjá meira