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 Níu ára drengur læstur í bíl föður síns í Frakklandi frá árinu 2024 Erlent Fjögur hundruð mál séu brýnni en þessi „gargandi vitleysa“ Innlent Komið að ögurstundu Erlent Friðarviðræður runnu út í sandinn Erlent Maður hífður upp úr Ölfusá Innlent Íranir í mun sterkari stöðu og Trump örvæntingarfullur Innlent Tilkynna málið til lögreglu: Flugstjórinn í sínu síðasta flugi Innlent Trump setur blátt bann við siglingum um Hormússund Erlent Látinn laus ef hann segði til nafns en neitaði Innlent Íri réðst á bandaríska herflugvél með öxi Erlent Fleiri fréttir Trump setur blátt bann við siglingum um Hormússund Allra augu verða á Ungverjalandi í kvöld Íri réðst á bandaríska herflugvél með öxi Friðarviðræður runnu út í sandinn Komið að ögurstundu Níu ára drengur læstur í bíl föður síns í Frakklandi frá árinu 2024 Trump „alveg sama“ um hvort samkomulag náist við Íran Augliti til auglitis í fyrsta sinn frá íslömsku byltingunni „Arc de Trump“ rísi í Washington Fullkomin lending eftir sögulega ferð Sakfelldur vegna sjálfsvígs eiginkonunnar Rasmussen setur þrýsting á Frederiksen Orbán gæti enn sigrað þrátt fyrir dökkt útlit í könnunum Hótaði Rutte hefndaraðgerðum í reiðilestri í Hvíta húsinu Enn barist í Líbanon og Trump ósáttur við Írani Hriktir í stoðum MAGA: Trump ævareiður vegna gagnrýni stuðningsmanna sinna Á fjórða hundrað féllu í árásinni á miðborg Beirút Landsstjórn Færeyja hvetur til olíuvinnslu Þvertekur fyrir nokkur tengsl Starfsemi friðarverðlaunahafa dæmd ólögleg í Rússlandi Bretar hvattir til að taka íslenskan þorsk fram yfir breskan Ný landsstjórn boðar óbreytt ríkjasamband við Danmörku Fylgdust með rússneskum kafbátum við sæstreng í Norðursjó Fundaði með Trump eftir harða gagnrýni á NATO Krefst þess að Íranir uppfylli „hið raunverulega samkomulag“ Líbanon verið hluti af samkomulaginu og Trump þurfi að velja „Ketamín-drottningin“ í fimmtán ára fangelsi Samstaða um að Beinir verði lögmaður Færeyja Hormússund sagt lokað á ný Rex Heuermann játar að hafa myrt átta konur 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 Níu ára drengur læstur í bíl föður síns í Frakklandi frá árinu 2024 Erlent Fjögur hundruð mál séu brýnni en þessi „gargandi vitleysa“ Innlent Komið að ögurstundu Erlent Friðarviðræður runnu út í sandinn Erlent Maður hífður upp úr Ölfusá Innlent Íranir í mun sterkari stöðu og Trump örvæntingarfullur Innlent Tilkynna málið til lögreglu: Flugstjórinn í sínu síðasta flugi Innlent Trump setur blátt bann við siglingum um Hormússund Erlent Látinn laus ef hann segði til nafns en neitaði Innlent Íri réðst á bandaríska herflugvél með öxi Erlent Fleiri fréttir Trump setur blátt bann við siglingum um Hormússund Allra augu verða á Ungverjalandi í kvöld Íri réðst á bandaríska herflugvél með öxi Friðarviðræður runnu út í sandinn Komið að ögurstundu Níu ára drengur læstur í bíl föður síns í Frakklandi frá árinu 2024 Trump „alveg sama“ um hvort samkomulag náist við Íran Augliti til auglitis í fyrsta sinn frá íslömsku byltingunni „Arc de Trump“ rísi í Washington Fullkomin lending eftir sögulega ferð Sakfelldur vegna sjálfsvígs eiginkonunnar Rasmussen setur þrýsting á Frederiksen Orbán gæti enn sigrað þrátt fyrir dökkt útlit í könnunum Hótaði Rutte hefndaraðgerðum í reiðilestri í Hvíta húsinu Enn barist í Líbanon og Trump ósáttur við Írani Hriktir í stoðum MAGA: Trump ævareiður vegna gagnrýni stuðningsmanna sinna Á fjórða hundrað féllu í árásinni á miðborg Beirút Landsstjórn Færeyja hvetur til olíuvinnslu Þvertekur fyrir nokkur tengsl Starfsemi friðarverðlaunahafa dæmd ólögleg í Rússlandi Bretar hvattir til að taka íslenskan þorsk fram yfir breskan Ný landsstjórn boðar óbreytt ríkjasamband við Danmörku Fylgdust með rússneskum kafbátum við sæstreng í Norðursjó Fundaði með Trump eftir harða gagnrýni á NATO Krefst þess að Íranir uppfylli „hið raunverulega samkomulag“ Líbanon verið hluti af samkomulaginu og Trump þurfi að velja „Ketamín-drottningin“ í fimmtán ára fangelsi Samstaða um að Beinir verði lögmaður Færeyja Hormússund sagt lokað á ný Rex Heuermann játar að hafa myrt átta konur Sjá meira