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 Lokun einu innilaugar sveitarfélagsins íbúum mikið áfall Innlent Nærri því áttatíu borgarar liggja í valnum Erlent Bílastæði eða bekkir og blómapottar? Innlent Maðurinn skotinn af fulltrúum ICE í New York Erlent Ætla að streyma aftöku í beinni Erlent „Ég fagna því að þessu leikriti sé lokið“ Innlent Máttu tæma lónið Innlent Veðmál á sigur Navalnaju hrúgast inn Erlent Vonar að Ísraelar hafni Netanjahú Erlent Margrét Löf í sextán ára fangelsi en heldur föðurarfinum Innlent Fleiri fréttir Maðurinn skotinn af fulltrúum ICE í New York Nærri því áttatíu borgarar liggja í valnum Ætla að streyma aftöku í beinni Vonar að Ísraelar hafni Netanjahú Tveir Lettar handteknir á breskri herstöð í nótt Máttu ekki leita hjá fyrrverandi prinsi vegna Epstein-tengsla Breskur hermaður ákærður fyrir njósnir Hættu við að ræða upplýsingafals undir þrýstingi frá Bandaríkjastjórn Segir í tísku að setja alþjóðasamfélagið ofar eigin þjóð Konan sem var borin út er látin Margaret Hamilton er látin Eritrea skiptir um lið og sendir hermenn inn í Tigray Segist geta gert Biden, Obama og Clinton „mjög slæma hluti“ Fangaði sólarupprás á Mars Fátt um svör frá Rússum um meinta plágu Kona stungin til bana við matvöruverslun í Malmö Bandarískir hermenn í útgöngubanni eftir morð Fjögur börn meðal nítján látinna í árásum á afmælisdegi Pútíns Draga til baka handtökuskipun á hendur leiðtoga katalónskra aðskilnaðarsinna Hlutu Nóbelsverðlaunin fyrir að leysa efnafræðilega ósamhverfu Bein útsending: Hver hlýtur Nóbelsverðlaunin í efnafræði? Biskup í fangelsi fyrir brot gegn drengjum Vill fimmtán ára reynslutímabil fyrir ný aðildarríki Endurgreiðir ekki ríkinu fyrir auglýsingarnar umdeildu Komin til meðvitundar eftir misheppnaða aftöku Stýrði leyniþjónustu en nú sakaður um njósnir Til í að fórna borgum þar sem demókratar eru við völd Fær Nóbelinn fyrir að fanga fiseindir í suðurskautsís Bein útsending: Hver hlýtur Nóbelsverðlaunin í eðlisfræði? Fyrsta aftakan með aftökusveit frá stríðslokum 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 Lokun einu innilaugar sveitarfélagsins íbúum mikið áfall Innlent Nærri því áttatíu borgarar liggja í valnum Erlent Bílastæði eða bekkir og blómapottar? Innlent Maðurinn skotinn af fulltrúum ICE í New York Erlent Ætla að streyma aftöku í beinni Erlent „Ég fagna því að þessu leikriti sé lokið“ Innlent Máttu tæma lónið Innlent Veðmál á sigur Navalnaju hrúgast inn Erlent Vonar að Ísraelar hafni Netanjahú Erlent Margrét Löf í sextán ára fangelsi en heldur föðurarfinum Innlent Fleiri fréttir Maðurinn skotinn af fulltrúum ICE í New York Nærri því áttatíu borgarar liggja í valnum Ætla að streyma aftöku í beinni Vonar að Ísraelar hafni Netanjahú Tveir Lettar handteknir á breskri herstöð í nótt Máttu ekki leita hjá fyrrverandi prinsi vegna Epstein-tengsla Breskur hermaður ákærður fyrir njósnir Hættu við að ræða upplýsingafals undir þrýstingi frá Bandaríkjastjórn Segir í tísku að setja alþjóðasamfélagið ofar eigin þjóð Konan sem var borin út er látin Margaret Hamilton er látin Eritrea skiptir um lið og sendir hermenn inn í Tigray Segist geta gert Biden, Obama og Clinton „mjög slæma hluti“ Fangaði sólarupprás á Mars Fátt um svör frá Rússum um meinta plágu Kona stungin til bana við matvöruverslun í Malmö Bandarískir hermenn í útgöngubanni eftir morð Fjögur börn meðal nítján látinna í árásum á afmælisdegi Pútíns Draga til baka handtökuskipun á hendur leiðtoga katalónskra aðskilnaðarsinna Hlutu Nóbelsverðlaunin fyrir að leysa efnafræðilega ósamhverfu Bein útsending: Hver hlýtur Nóbelsverðlaunin í efnafræði? Biskup í fangelsi fyrir brot gegn drengjum Vill fimmtán ára reynslutímabil fyrir ný aðildarríki Endurgreiðir ekki ríkinu fyrir auglýsingarnar umdeildu Komin til meðvitundar eftir misheppnaða aftöku Stýrði leyniþjónustu en nú sakaður um njósnir Til í að fórna borgum þar sem demókratar eru við völd Fær Nóbelinn fyrir að fanga fiseindir í suðurskautsís Bein útsending: Hver hlýtur Nóbelsverðlaunin í eðlisfræði? Fyrsta aftakan með aftökusveit frá stríðslokum Sjá meira