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 Lést í sprengingunni Innlent Robert Mueller er látinn Erlent Dapurlegt að fylgjast með hægriflokkum sem sameinast á jaðrinum Innlent Lögregla metur ógn af erlendum áhrifum á ESB-atkvæðagreiðslu Innlent Sögðu líf Breta í hættu og skutu að breskri herstöð Erlent Snekkju skattsvikarans meinuð hafnarkoma á Akureyri Innlent Boða lokanir á hringveginum vegna veðurs Innlent Guðrún um Þorgerði: „Yfirlæti hefur ekki reynst henni góður ráðgjafi“ Innlent Skekkja hækki iðgjöld og kosti samfélagið milljarða Innlent Fríhöfnin gjörsamlega galtóm Innlent Fleiri fréttir Sögðu líf Breta í hættu og skutu að breskri herstöð Robert Mueller er látinn Telja Musk hafa vísvitandi ýtt undir gerð kynferðislegra djúpfalsana Íhugar að draga úr hernaði í Íran Stöðvuðu annað meint skuggafley Rússa á Miðjarðarhafi Einn helsti samstarfsmaður Berlusconi látinn Stjórnvöld sögð skoða hernám eða umsátur um Kharg-eyju Formaður systurflokks Sjálfstæðisflokksins vill Noreg í ESB Mette-Marit í einkaviðtali við NRK: „Að sjálfsögðu óska ég þess að hafa aldrei hitt hann“ Orbán stendur í vegi fyrir lánveitingunni til Úkraínu Segir Írani ekki lengur geta auðgað úran Bandarískur stjúpsonur El Mencho fékk krúnuna Hittler mætir Zielenski í frönskum bæjarstjóraslag Útskrifuð fyrir fimm mánuðum en neitar að fara Vilja 25 billjónir: „Það þarf peninga til að drepa vonda kalla“ Tilbúnir til að sprengja flugbrautir á Grænlandi Farage í klandri vegna myndbanda fyrir nýnasista og öfgamenn Banksy opinberaður, enn einu sinni Fjárframlög til BBC World Service aukin vegna upplýsingaóreiðu Black Cube sakað um njósnir fyrir kosningar í Slóveníu Viðvörun gefin út á Bretlandseyjum vegna heilahimnubólgu Trump hótar umfangsmiklum árásum á olíuinnviði Íran Olíuvinnslur rýmdar eftir árásir á eitt stærsta gassvæði heims Reyna að rjúfa hljóðmúrinn án láta Sænskur ríkisborgari tekinn af lífi í Íran Säpo varar við aukinni ógn frá Rússlandi Krefjast rúmlega sjö ára fangelsis yfir glæpaprinsinum Felldu enn einn ráðherrann: Reyna að ryðja leiðina fyrir Írani en gætu eflt herinn Tillögu um lögleiðingu dánaraðstoðar hafnað í Skotlandi Skárri staða í Álasundi 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 Lést í sprengingunni Innlent Robert Mueller er látinn Erlent Dapurlegt að fylgjast með hægriflokkum sem sameinast á jaðrinum Innlent Lögregla metur ógn af erlendum áhrifum á ESB-atkvæðagreiðslu Innlent Sögðu líf Breta í hættu og skutu að breskri herstöð Erlent Snekkju skattsvikarans meinuð hafnarkoma á Akureyri Innlent Boða lokanir á hringveginum vegna veðurs Innlent Guðrún um Þorgerði: „Yfirlæti hefur ekki reynst henni góður ráðgjafi“ Innlent Skekkja hækki iðgjöld og kosti samfélagið milljarða Innlent Fríhöfnin gjörsamlega galtóm Innlent Fleiri fréttir Sögðu líf Breta í hættu og skutu að breskri herstöð Robert Mueller er látinn Telja Musk hafa vísvitandi ýtt undir gerð kynferðislegra djúpfalsana Íhugar að draga úr hernaði í Íran Stöðvuðu annað meint skuggafley Rússa á Miðjarðarhafi Einn helsti samstarfsmaður Berlusconi látinn Stjórnvöld sögð skoða hernám eða umsátur um Kharg-eyju Formaður systurflokks Sjálfstæðisflokksins vill Noreg í ESB Mette-Marit í einkaviðtali við NRK: „Að sjálfsögðu óska ég þess að hafa aldrei hitt hann“ Orbán stendur í vegi fyrir lánveitingunni til Úkraínu Segir Írani ekki lengur geta auðgað úran Bandarískur stjúpsonur El Mencho fékk krúnuna Hittler mætir Zielenski í frönskum bæjarstjóraslag Útskrifuð fyrir fimm mánuðum en neitar að fara Vilja 25 billjónir: „Það þarf peninga til að drepa vonda kalla“ Tilbúnir til að sprengja flugbrautir á Grænlandi Farage í klandri vegna myndbanda fyrir nýnasista og öfgamenn Banksy opinberaður, enn einu sinni Fjárframlög til BBC World Service aukin vegna upplýsingaóreiðu Black Cube sakað um njósnir fyrir kosningar í Slóveníu Viðvörun gefin út á Bretlandseyjum vegna heilahimnubólgu Trump hótar umfangsmiklum árásum á olíuinnviði Íran Olíuvinnslur rýmdar eftir árásir á eitt stærsta gassvæði heims Reyna að rjúfa hljóðmúrinn án láta Sænskur ríkisborgari tekinn af lífi í Íran Säpo varar við aukinni ógn frá Rússlandi Krefjast rúmlega sjö ára fangelsis yfir glæpaprinsinum Felldu enn einn ráðherrann: Reyna að ryðja leiðina fyrir Írani en gætu eflt herinn Tillögu um lögleiðingu dánaraðstoðar hafnað í Skotlandi Skárri staða í Álasundi Sjá meira