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 Íslenskir karlmenn flytji inn konur og haldi þeim sem kynlífsþrælum Innlent Aldraður læknir sparkaði í flugfreyju Innlent Athafnamaður sagður handtekinn í Leifsstöð Innlent Tugir starfsmanna Reykjavíkur veiktust Innlent „Ég geri ekki ráð fyrir því að við munum halda útgáfupartí í Valhöll“ Innlent SA hafi skilað auðu og telur að samningum verði sagt upp Innlent Tugir í sóttkví í Síberíu eftir andlát starfsmanns rannsóknarstofu Erlent Tuttugu milljónir fyrir rafmagn hjólhýsa Innlent Tíu manns veitt sálgæsla eftir banaslysið Innlent Segir Aþenu í andarslitrunum Innlent Fleiri fréttir Spenntur fyrir fundi með „góðum vinum Bandaríkjanna“ Tugir í sóttkví í Síberíu eftir andlát starfsmanns rannsóknarstofu Fá Nóbelsverðlaun fyrir uppgötvun á ljósstýrðri erfðatækni Fluttu allar sprengjuflugvélar frá RAF Fairford Bein útsending: Hver hlýtur Nóbelsverðlaunin í læknisfræði? Höfðar mál gegn lögreglunni vegna húsleitarinnar Vann óvæntan sigur í fyrri umferðinni Boðaði óvænt þingkosningar á Spáni Stofnar „Ofurgreindarstjórnina“ þrátt fyrir ákall um hægari þróun Handtekin í Bandaríkjunum grunuð um njósnir Sýknaður eftir að hafa skotið mann til bana í dyragættinni Hyggst ná öllu landsvæðinu af Hútum Öryggisstjóri segir af sér hjá OpenAI Gerðu árás skömmu eftir að Þýskalandskanslari mætti Mennirnir sem létust voru feðgar Yfir fimm þúsund handteknir í frönsku stúdentamótmælunum Hluturinn sem fannst í sjónum reyndist meinlaus Rektor Cornell-háskóla rýfur þögnina Tveir látnir eftir skotárás í Noregi Fundið brak úr flugvélinni sem týndist á leið frá Bermúda Mikill viðbúnaður eftir að óþekktur hlutur fannst í sjónum Sjúkraflugvél týndist á leið frá Bermúda Þúsundir manna mótmæla í 50 borgum Samgöngur í lamasessi eftir enn eina árás á brú Veittist að flugstjóranum með öxi í tilraun til að fremja hryðjuverk Keyrði inn í mannfjölda norður af Sydney Sagðir undirbúa stórsókn gegn Hútum Menntaskólanemar mótmæla: Íslensk stúlka varð fyrir táragasi Syrgði Sovétríkin og hótaði notkun kjarnorkuvopna Fær umboðið í fangið fjórum dögum eftir uppgjöf 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 Íslenskir karlmenn flytji inn konur og haldi þeim sem kynlífsþrælum Innlent Aldraður læknir sparkaði í flugfreyju Innlent Athafnamaður sagður handtekinn í Leifsstöð Innlent Tugir starfsmanna Reykjavíkur veiktust Innlent „Ég geri ekki ráð fyrir því að við munum halda útgáfupartí í Valhöll“ Innlent SA hafi skilað auðu og telur að samningum verði sagt upp Innlent Tugir í sóttkví í Síberíu eftir andlát starfsmanns rannsóknarstofu Erlent Tuttugu milljónir fyrir rafmagn hjólhýsa Innlent Tíu manns veitt sálgæsla eftir banaslysið Innlent Segir Aþenu í andarslitrunum Innlent Fleiri fréttir Spenntur fyrir fundi með „góðum vinum Bandaríkjanna“ Tugir í sóttkví í Síberíu eftir andlát starfsmanns rannsóknarstofu Fá Nóbelsverðlaun fyrir uppgötvun á ljósstýrðri erfðatækni Fluttu allar sprengjuflugvélar frá RAF Fairford Bein útsending: Hver hlýtur Nóbelsverðlaunin í læknisfræði? Höfðar mál gegn lögreglunni vegna húsleitarinnar Vann óvæntan sigur í fyrri umferðinni Boðaði óvænt þingkosningar á Spáni Stofnar „Ofurgreindarstjórnina“ þrátt fyrir ákall um hægari þróun Handtekin í Bandaríkjunum grunuð um njósnir Sýknaður eftir að hafa skotið mann til bana í dyragættinni Hyggst ná öllu landsvæðinu af Hútum Öryggisstjóri segir af sér hjá OpenAI Gerðu árás skömmu eftir að Þýskalandskanslari mætti Mennirnir sem létust voru feðgar Yfir fimm þúsund handteknir í frönsku stúdentamótmælunum Hluturinn sem fannst í sjónum reyndist meinlaus Rektor Cornell-háskóla rýfur þögnina Tveir látnir eftir skotárás í Noregi Fundið brak úr flugvélinni sem týndist á leið frá Bermúda Mikill viðbúnaður eftir að óþekktur hlutur fannst í sjónum Sjúkraflugvél týndist á leið frá Bermúda Þúsundir manna mótmæla í 50 borgum Samgöngur í lamasessi eftir enn eina árás á brú Veittist að flugstjóranum með öxi í tilraun til að fremja hryðjuverk Keyrði inn í mannfjölda norður af Sydney Sagðir undirbúa stórsókn gegn Hútum Menntaskólanemar mótmæla: Íslensk stúlka varð fyrir táragasi Syrgði Sovétríkin og hótaði notkun kjarnorkuvopna Fær umboðið í fangið fjórum dögum eftir uppgjöf Sjá meira