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 Var á yfir 200 kílómetra hraða þegar slysið varð Innlent Viktor Arman lést af slysförum á Esjunni Innlent Bandarískar herstöðvar verða reistar í Danmörku Erlent „Fólk er í áfalli yfir þessu“ Innlent Frekar ætti að styrkja forvarnir en reisa minnisvarða um þolendur ofbeldis Innlent Púað á Trump í Kennedy Center og mótmælin breiðast út Erlent Fastir á Keflavíkurflugvelli í þrjá daga án útskýringa Innlent Erlendir ríkisborgarar rúmlega helmingur atvinnulausra Innlent Ró að færast yfir LA eftir fjögur hundruð handtökur Erlent Hávaðaútköll og maður með ólæti á dvalarheimili Innlent Fleiri fréttir Þota með á þriðja hundruð manns brotlenti við flugvöll á Indlandi 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“ Íslendingur í Graz: „Brotna niður við að hugsa um þessa foreldra“ Kona látin eftir stunguárás í Noregi Þungi færist í árásir Rússa: „Þetta er orðið partur af okkar lífi“ Rússar líta ekki lengur á Bandaríkin sem sinn helsta óvin Tíu látnir í Graz: Byssumaðurinn sagður vera gamall nemandi Rekur bólusetningaráð stjórnvalda á einu bretti Einar hörðustu árásirnar á Kænugarð til þessa Níu látnir eftir skotárás í Austurríki Hundruð milljóna um allan heim muni eignast færri börn en þau vilja Greta Thunberg á leið heim til Svíþjóðar Sendir tvö þúsund þjóðvarðliða til viðbótar til Los Angeles Sjö hundruð landgönguliðar á leið til Los Angeles Newsom ætlar að kæra Trump Sannfærð um sakleysi eiginmannsins og segir hann hetjuna sína Skotin með gúmmíkúlu í beinni frá mótmælunum Ísraelsher stöðvaði skútuna og handtók áhöfnina Telja Ísraelsher hafa umkringt bát Thunberg Forsetaframbjóðandi skotinn í höfuðið 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 Var á yfir 200 kílómetra hraða þegar slysið varð Innlent Viktor Arman lést af slysförum á Esjunni Innlent Bandarískar herstöðvar verða reistar í Danmörku Erlent „Fólk er í áfalli yfir þessu“ Innlent Frekar ætti að styrkja forvarnir en reisa minnisvarða um þolendur ofbeldis Innlent Púað á Trump í Kennedy Center og mótmælin breiðast út Erlent Fastir á Keflavíkurflugvelli í þrjá daga án útskýringa Innlent Erlendir ríkisborgarar rúmlega helmingur atvinnulausra Innlent Ró að færast yfir LA eftir fjögur hundruð handtökur Erlent Hávaðaútköll og maður með ólæti á dvalarheimili Innlent Fleiri fréttir Þota með á þriðja hundruð manns brotlenti við flugvöll á Indlandi 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“ Íslendingur í Graz: „Brotna niður við að hugsa um þessa foreldra“ Kona látin eftir stunguárás í Noregi Þungi færist í árásir Rússa: „Þetta er orðið partur af okkar lífi“ Rússar líta ekki lengur á Bandaríkin sem sinn helsta óvin Tíu látnir í Graz: Byssumaðurinn sagður vera gamall nemandi Rekur bólusetningaráð stjórnvalda á einu bretti Einar hörðustu árásirnar á Kænugarð til þessa Níu látnir eftir skotárás í Austurríki Hundruð milljóna um allan heim muni eignast færri börn en þau vilja Greta Thunberg á leið heim til Svíþjóðar Sendir tvö þúsund þjóðvarðliða til viðbótar til Los Angeles Sjö hundruð landgönguliðar á leið til Los Angeles Newsom ætlar að kæra Trump Sannfærð um sakleysi eiginmannsins og segir hann hetjuna sína Skotin með gúmmíkúlu í beinni frá mótmælunum Ísraelsher stöðvaði skútuna og handtók áhöfnina Telja Ísraelsher hafa umkringt bát Thunberg Forsetaframbjóðandi skotinn í höfuðið Sjá meira