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 Stefnir í fámennari Þjóðhátíð: „Við tökum þetta á langhlaupinu“ Innlent Mál Péturs slökkviliðsstjóra komið á borð lögreglu Innlent Gefa upp dánarorsökina vegna „ónákvæmra og rangra frétta“ af andlátinu Erlent Erfiðara og erfiðara að lifa mannsæmandi lífi á Íslandi Innlent Notaði dulnefni og sveik út vörur fyrir tugi milljóna Innlent Fór af hjólinu skömmu áður en það brann til kaldra kola á þjóðveginum Innlent Ógnvænleg hegðun daglegt brauð: „Það er orðin raunin í þessum bransa“ Innlent „Pólitísk ákvörðun“ hvort hraðinn verði 90 eða 110 Innlent Testósterónmagn kannað hjá öllum hermönnum 30 ára og eldri Erlent Formaður Brunavarna Árnessýslu: Málið litið mjög alvarlegum augum Innlent Fleiri fréttir Fimmtíu og sjö með stöðu sakbornings vegna vanrækslu brúar R. Kelly biðlar til Trump um að milda fangelsisdóminn Testósterónmagn kannað hjá öllum hermönnum 30 ára og eldri Gefa upp dánarorsökina vegna „ónákvæmra og rangra frétta“ af andlátinu Bandaríkjamenn skjóta á skip sem hugðist leggja við bryggju á Kharg-eyju Tvö þúsund smitaðir og rúmlega sjö hundruð látnir Sex létust í árásum Rússa í nótt Fyrrum forsætisráðherra Noregs vill þjóðaratkvæði um aðildarviðræður Segja gervigreindina hafa valið þá sem sagt var upp og saka Meta um mismunun Carroll fær loksins miskabæturnar frá Trump Þurfa að hafa lokið herskyldu til að fá vernd innan ESB Gus sleginn á 6,3 milljarða króna Eldri unglingum bannað að fara á samfélagsmiðla á nóttunni Um 7.000 manns taldir smitaðir af svæsinni niðurgangspest Trump hótar árásum á orkuver og Íranir að stöðva alla olíuflutninga Sex létust í eldsvoða í Brussel Hættur við innheimtu tolls á Hormússundi Morðið á Ann Widdecombe var „markviss árás“ Vinna ekki með Bandaríkjamönnum af þjóðaröryggisástæðum Telja sjötugan Þjóðverja hafa byrlað og nauðgað fjölda kvenna Forsætisráðherra Úkraínu lætur af embætti Danska leyniþjónustan ræður mörghundruð nethermenn Mette-Marit útskrifuð af sjúkrahúsi Dómari ógildir sátt Trump og skattayfirvalda Hélt um fætur eiginmannsins meðan hann sogaðist úr glugga í háloftunum Þingið samþykkir stjórnarskrárviðauka til að koma forsetanum frá Boðað til þingkosninga í Ísrael þann 27. október Trump boðar gjaldtöku á Hormússundi Blása lífi í glæður Falklandseyjadeilunnar fyrir stórleikinn Rannsaka morð Widdecombe sem hryðjuverk 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 Stefnir í fámennari Þjóðhátíð: „Við tökum þetta á langhlaupinu“ Innlent Mál Péturs slökkviliðsstjóra komið á borð lögreglu Innlent Gefa upp dánarorsökina vegna „ónákvæmra og rangra frétta“ af andlátinu Erlent Erfiðara og erfiðara að lifa mannsæmandi lífi á Íslandi Innlent Notaði dulnefni og sveik út vörur fyrir tugi milljóna Innlent Fór af hjólinu skömmu áður en það brann til kaldra kola á þjóðveginum Innlent Ógnvænleg hegðun daglegt brauð: „Það er orðin raunin í þessum bransa“ Innlent „Pólitísk ákvörðun“ hvort hraðinn verði 90 eða 110 Innlent Testósterónmagn kannað hjá öllum hermönnum 30 ára og eldri Erlent Formaður Brunavarna Árnessýslu: Málið litið mjög alvarlegum augum Innlent Fleiri fréttir Fimmtíu og sjö með stöðu sakbornings vegna vanrækslu brúar R. Kelly biðlar til Trump um að milda fangelsisdóminn Testósterónmagn kannað hjá öllum hermönnum 30 ára og eldri Gefa upp dánarorsökina vegna „ónákvæmra og rangra frétta“ af andlátinu Bandaríkjamenn skjóta á skip sem hugðist leggja við bryggju á Kharg-eyju Tvö þúsund smitaðir og rúmlega sjö hundruð látnir Sex létust í árásum Rússa í nótt Fyrrum forsætisráðherra Noregs vill þjóðaratkvæði um aðildarviðræður Segja gervigreindina hafa valið þá sem sagt var upp og saka Meta um mismunun Carroll fær loksins miskabæturnar frá Trump Þurfa að hafa lokið herskyldu til að fá vernd innan ESB Gus sleginn á 6,3 milljarða króna Eldri unglingum bannað að fara á samfélagsmiðla á nóttunni Um 7.000 manns taldir smitaðir af svæsinni niðurgangspest Trump hótar árásum á orkuver og Íranir að stöðva alla olíuflutninga Sex létust í eldsvoða í Brussel Hættur við innheimtu tolls á Hormússundi Morðið á Ann Widdecombe var „markviss árás“ Vinna ekki með Bandaríkjamönnum af þjóðaröryggisástæðum Telja sjötugan Þjóðverja hafa byrlað og nauðgað fjölda kvenna Forsætisráðherra Úkraínu lætur af embætti Danska leyniþjónustan ræður mörghundruð nethermenn Mette-Marit útskrifuð af sjúkrahúsi Dómari ógildir sátt Trump og skattayfirvalda Hélt um fætur eiginmannsins meðan hann sogaðist úr glugga í háloftunum Þingið samþykkir stjórnarskrárviðauka til að koma forsetanum frá Boðað til þingkosninga í Ísrael þann 27. október Trump boðar gjaldtöku á Hormússundi Blása lífi í glæður Falklandseyjadeilunnar fyrir stórleikinn Rannsaka morð Widdecombe sem hryðjuverk Sjá meira