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 Selja sinn sögufrægasta grip til að lifa af sumarið Innlent Segir Íran hafa farið yfir strikið Erlent Fregnir af eldsvoða á flugvelli í Teheran Erlent Sofnaði undir stýri og svipt bílprófinu í hálft ár Innlent Benz brann í Breiðholti Innlent Vilja milljarð frá First Water sem hafnar vanefndum Innlent Minnihlutinn mætir ekki á morgun Innlent Þórdís kemur Þorgerði til varnar: „Birtingarmynd pólitískra öfga“ Innlent Íranir hefna sín og eldflaugar fljúga í Tel Aviv Erlent Sprengjum og öxum beitt við heimili til að kúga út fé Innlent Fleiri fréttir Fregnir af eldsvoða á flugvelli í Teheran Segir Íran hafa farið yfir strikið Íranir hefna sín og eldflaugar fljúga í Tel Aviv Forsætisráðherra Spánar biður þjóðina afsökunar á spillingarmáli Flugriti indversku þotunnar sagður fundinn á húsþaki Segir klerkastjórninni að semja áður en það „verður of seint“ Yfirtaka Trumps á þjóðvarðliðinu dæmd ólögleg en hann heldur stjórninni Íranir séu vikum eða mánuðum frá kjarnorkusprengju Leita vísbendinga um flugslysið og fleiri fórnarlamba Æðstiklerkurinn hótar hefndum og drónaárásir eru hafnar Ísraelar gera árásir á Íran „Hann er ástæðan fyrir því að það er ótti“ Öldungadeildarþingmaður borinn út af blaðamannafundi Staðfesta 241 andlát og einn eftirlifanda Réðust á tómstundamiðstöð fyrir útlendinga þegar óeirðir héldu áfram Telur að enginn hafi komist lífs af úr flugslysinu Ísraelar sagðir undirbúa árásir á Íran Sigldu tveimur flugmóðurskipum lengra en áður út á Kyrrahafið Þota með á þriðja hundrað manns brotlenti í íbúðahverfi Fækka í sendiráðinu í Bagdad vegna öryggisógnar Púað á Trump í Kennedy Center og mótmælin breiðast út Bandarískar herstöðvar verða reistar í Danmörku Ró að færast yfir LA eftir fjögur hundruð handtökur Undirbúa flutning þúsunda til Guantánamo Súdanar flýja undan sveitum Haftars „Rasísk glæpamennska“ hélt áfram á Norður-Írlandi í nótt Hermenn bauluðu á Biden, Newsom og blaðamenn Musk sér eftir sumum færslunum sem hann birti um Trump Þriggja daga þjóðarsorg í Austurríki „Stundin sem við höfum óttast er runnin upp“ 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 Selja sinn sögufrægasta grip til að lifa af sumarið Innlent Segir Íran hafa farið yfir strikið Erlent Fregnir af eldsvoða á flugvelli í Teheran Erlent Sofnaði undir stýri og svipt bílprófinu í hálft ár Innlent Benz brann í Breiðholti Innlent Vilja milljarð frá First Water sem hafnar vanefndum Innlent Minnihlutinn mætir ekki á morgun Innlent Þórdís kemur Þorgerði til varnar: „Birtingarmynd pólitískra öfga“ Innlent Íranir hefna sín og eldflaugar fljúga í Tel Aviv Erlent Sprengjum og öxum beitt við heimili til að kúga út fé Innlent Fleiri fréttir Fregnir af eldsvoða á flugvelli í Teheran Segir Íran hafa farið yfir strikið Íranir hefna sín og eldflaugar fljúga í Tel Aviv Forsætisráðherra Spánar biður þjóðina afsökunar á spillingarmáli Flugriti indversku þotunnar sagður fundinn á húsþaki Segir klerkastjórninni að semja áður en það „verður of seint“ Yfirtaka Trumps á þjóðvarðliðinu dæmd ólögleg en hann heldur stjórninni Íranir séu vikum eða mánuðum frá kjarnorkusprengju Leita vísbendinga um flugslysið og fleiri fórnarlamba Æðstiklerkurinn hótar hefndum og drónaárásir eru hafnar Ísraelar gera árásir á Íran „Hann er ástæðan fyrir því að það er ótti“ Öldungadeildarþingmaður borinn út af blaðamannafundi Staðfesta 241 andlát og einn eftirlifanda Réðust á tómstundamiðstöð fyrir útlendinga þegar óeirðir héldu áfram Telur að enginn hafi komist lífs af úr flugslysinu Ísraelar sagðir undirbúa árásir á Íran Sigldu tveimur flugmóðurskipum lengra en áður út á Kyrrahafið Þota með á þriðja hundrað manns brotlenti í íbúðahverfi Fækka í sendiráðinu í Bagdad vegna öryggisógnar Púað á Trump í Kennedy Center og mótmælin breiðast út Bandarískar herstöðvar verða reistar í Danmörku Ró að færast yfir LA eftir fjögur hundruð handtökur Undirbúa flutning þúsunda til Guantánamo Súdanar flýja undan sveitum Haftars „Rasísk glæpamennska“ hélt áfram á Norður-Írlandi í nótt Hermenn bauluðu á Biden, Newsom og blaðamenn Musk sér eftir sumum færslunum sem hann birti um Trump Þriggja daga þjóðarsorg í Austurríki „Stundin sem við höfum óttast er runnin upp“ Sjá meira