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 Inga Dögg lést á Skorradalsvatni Innlent Þrír flokkar skipa efstu sætin í nær öllum kjördæmum Innlent „Í versta falli alvarleg forréttindablinda“ Innlent Taldi að vegabréfinu hefði verið stolið við Skógafoss Innlent Lögregla með virkt eftirlit við afmæli Hell's Angels Innlent Handtekinn eftir að rottueitur fannst í barnamat Erlent Æðsti yfirmaður NASA: „Fylgjandi því að gera Plútó aftur að reikistjörnu“ Erlent Lögðu hald á eggvopn og fíkniefni en handtóku engan Innlent Töluverður viðbúnaður lögreglu í Kópavogi Innlent Leist ekki á tillögu um opnun Hormússunds Erlent Fleiri fréttir Útilokar ekki frekari hernaðaraðgerðir eða að fleiri hermenn fari heim Æðsti yfirmaður NASA: „Fylgjandi því að gera Plútó aftur að reikistjörnu“ Handtekinn eftir að rottueitur fannst í barnamat Leist ekki á tillögu um opnun Hormússunds Segir Nato nú reyna að skilja ákvörðun um að afturkalla herafla Segir stríðsrekstri lokið og smeygir sér framhjá reglum Þúsundir hermanna kallaðir heim frá Þýskalandi „Slátrarinn frá Bosníu“ við dauðans dyr Ákærður fyrir að hafa stungið tvo gyðinga Safna í sérstakt sjóherlið á Norðurslóðum Vilja nú alþjóðlegt samstarf um Hormússund Ekkert fararsnið á Rússum í Malí Mamdani vill að Bretar skili Koh-i-Noor Bútaði líkið í sundur í uppblásinni sundlaug Trump segist vera að íhuga að draga saman seglin í Þýskalandi Áttu langt símtal Repúblikanar vinna orrustu í kjördæmastríðinu Byltingarvörðurinn herðir tökin á stjórnartaumunum Einn handtekinn grunaður um stunguárás gegn gyðingum Íslenskir jöklar töpuðu mestu í Evrópu Þingmenn klöppuðu óspart fyrir konunginum Afhroð Rússa í Malí: Vígamenn segjast stjórna stórum hluta landsins Ásýnd Trump mun prýða viðhafnarútgáfu vegabréfsins Fyrrverandi forstjóri FBI ákærður fyrir líflátshótun í garð Trump Einn skæðasti glæpamaður Mexíkó gómaður í fráveituröri Játaði að hafa skipulagt hryðjuverk á tónleikum Swift „Mamma mín var skotin í Karli, trúið þið því?“ Repúblikanar fylgja Trump: Árásin sögð sýna nauðsyn þess að klára veislusalinn Aftökum fjölgaði verulega í kórónuveirufaraldrinum Rússnesk lúxussnekkja fór um Hormús-sund án vandræða 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 Inga Dögg lést á Skorradalsvatni Innlent Þrír flokkar skipa efstu sætin í nær öllum kjördæmum Innlent „Í versta falli alvarleg forréttindablinda“ Innlent Taldi að vegabréfinu hefði verið stolið við Skógafoss Innlent Lögregla með virkt eftirlit við afmæli Hell's Angels Innlent Handtekinn eftir að rottueitur fannst í barnamat Erlent Æðsti yfirmaður NASA: „Fylgjandi því að gera Plútó aftur að reikistjörnu“ Erlent Lögðu hald á eggvopn og fíkniefni en handtóku engan Innlent Töluverður viðbúnaður lögreglu í Kópavogi Innlent Leist ekki á tillögu um opnun Hormússunds Erlent Fleiri fréttir Útilokar ekki frekari hernaðaraðgerðir eða að fleiri hermenn fari heim Æðsti yfirmaður NASA: „Fylgjandi því að gera Plútó aftur að reikistjörnu“ Handtekinn eftir að rottueitur fannst í barnamat Leist ekki á tillögu um opnun Hormússunds Segir Nato nú reyna að skilja ákvörðun um að afturkalla herafla Segir stríðsrekstri lokið og smeygir sér framhjá reglum Þúsundir hermanna kallaðir heim frá Þýskalandi „Slátrarinn frá Bosníu“ við dauðans dyr Ákærður fyrir að hafa stungið tvo gyðinga Safna í sérstakt sjóherlið á Norðurslóðum Vilja nú alþjóðlegt samstarf um Hormússund Ekkert fararsnið á Rússum í Malí Mamdani vill að Bretar skili Koh-i-Noor Bútaði líkið í sundur í uppblásinni sundlaug Trump segist vera að íhuga að draga saman seglin í Þýskalandi Áttu langt símtal Repúblikanar vinna orrustu í kjördæmastríðinu Byltingarvörðurinn herðir tökin á stjórnartaumunum Einn handtekinn grunaður um stunguárás gegn gyðingum Íslenskir jöklar töpuðu mestu í Evrópu Þingmenn klöppuðu óspart fyrir konunginum Afhroð Rússa í Malí: Vígamenn segjast stjórna stórum hluta landsins Ásýnd Trump mun prýða viðhafnarútgáfu vegabréfsins Fyrrverandi forstjóri FBI ákærður fyrir líflátshótun í garð Trump Einn skæðasti glæpamaður Mexíkó gómaður í fráveituröri Játaði að hafa skipulagt hryðjuverk á tónleikum Swift „Mamma mín var skotin í Karli, trúið þið því?“ Repúblikanar fylgja Trump: Árásin sögð sýna nauðsyn þess að klára veislusalinn Aftökum fjölgaði verulega í kórónuveirufaraldrinum Rússnesk lúxussnekkja fór um Hormús-sund án vandræða Sjá meira