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 Lýsa uppgötvuninni sem gríðarstórum „hvalakirkjugarði“ Erlent Vísað út úr flugvél: „Þetta er bara ömurlegt“ Innlent Vill ekki ganga svo langt að kalla þetta klofningu flokksins Innlent Sjálftakan „til háborinnar skammar“ Innlent Eldur í Árbænum Innlent Íranir draga orð Trump til baka og vara fólk við að taka hann trúanlegan Erlent Bretar samþykkja Wegovy pilluna fyrstir í Evrópu Erlent Árásarmaður Tinnu fær ekki áheyrn: Taldi brotið á mannréttindum minnihlutahópa Innlent Sorglegt hve fáir Kópavogsbúar hafi skrifað undir listann Innlent Finnur ekki fyrir sársauka Innlent Fleiri fréttir Íranir draga orð Trump til baka og vara fólk við að taka hann trúanlegan Lýsa uppgötvuninni sem gríðarstórum „hvalakirkjugarði“ Vilja lækka sakhæfisaldur um eitt ár í stað tveggja Aflýsir kröftugu árásunum Bretar samþykkja Wegovy pilluna fyrstir í Evrópu Rýmdu hluta Pentagon vegna „loftgæðafráviks“ Saka Ísraela um þjóðernishreinsun á Vesturbakkanum Gera úkraínsk ungmenni að launmorðingjum Boðar harðar árásir og hernám Kharg-eyju Varnarmálaráðherra Breta segir af sér Telja 200.000 hafa látið lífið af völdum hita í Evrópu Hætta við að lækka sakhæfisaldur í þrettán ár Tvær vikur á braut um jörðu og síðan til tunglsins Rússnesk gervitungl trufla GPS-merki í Evrópu Áframhald á árásum og Íranir segja sundið lokað allri umferð Óútskýrðir rauðir blettir á myndum taldir svarthol Ræða „endurskipulagningu“ herstöðva í Sýrlandi Rússar vígbúast við mörk Norðurlanda Rufu hljóðmúrinn í fyrsta sinn en mæla hávaðann seinna Marius sleppur ekki eftir allt saman Ætla að sækja óeirðaseggi í Belfast til saka Ísland friðsælasta land heims nítjánda árið í röð Tólf látnir og níu særðir eftir skotárás í Jóhannesarborg Óeirðir í Belfast eftir hnífstungu Íranir gerðu hefndarárásir á herstöðvar í nágrannaríkjunum Gerir Repúblikönum á þingi enn lífið leitt Bandaríkjamenn ráðast á Íran Segir Írani hafa skotið niður þyrlu Bandaríkjanna Stríðið gegn holdétandi flugunni fær nýtt líf Kristersson í kröppum dansi á kosningaári 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 Lýsa uppgötvuninni sem gríðarstórum „hvalakirkjugarði“ Erlent Vísað út úr flugvél: „Þetta er bara ömurlegt“ Innlent Vill ekki ganga svo langt að kalla þetta klofningu flokksins Innlent Sjálftakan „til háborinnar skammar“ Innlent Eldur í Árbænum Innlent Íranir draga orð Trump til baka og vara fólk við að taka hann trúanlegan Erlent Bretar samþykkja Wegovy pilluna fyrstir í Evrópu Erlent Árásarmaður Tinnu fær ekki áheyrn: Taldi brotið á mannréttindum minnihlutahópa Innlent Sorglegt hve fáir Kópavogsbúar hafi skrifað undir listann Innlent Finnur ekki fyrir sársauka Innlent Fleiri fréttir Íranir draga orð Trump til baka og vara fólk við að taka hann trúanlegan Lýsa uppgötvuninni sem gríðarstórum „hvalakirkjugarði“ Vilja lækka sakhæfisaldur um eitt ár í stað tveggja Aflýsir kröftugu árásunum Bretar samþykkja Wegovy pilluna fyrstir í Evrópu Rýmdu hluta Pentagon vegna „loftgæðafráviks“ Saka Ísraela um þjóðernishreinsun á Vesturbakkanum Gera úkraínsk ungmenni að launmorðingjum Boðar harðar árásir og hernám Kharg-eyju Varnarmálaráðherra Breta segir af sér Telja 200.000 hafa látið lífið af völdum hita í Evrópu Hætta við að lækka sakhæfisaldur í þrettán ár Tvær vikur á braut um jörðu og síðan til tunglsins Rússnesk gervitungl trufla GPS-merki í Evrópu Áframhald á árásum og Íranir segja sundið lokað allri umferð Óútskýrðir rauðir blettir á myndum taldir svarthol Ræða „endurskipulagningu“ herstöðva í Sýrlandi Rússar vígbúast við mörk Norðurlanda Rufu hljóðmúrinn í fyrsta sinn en mæla hávaðann seinna Marius sleppur ekki eftir allt saman Ætla að sækja óeirðaseggi í Belfast til saka Ísland friðsælasta land heims nítjánda árið í röð Tólf látnir og níu særðir eftir skotárás í Jóhannesarborg Óeirðir í Belfast eftir hnífstungu Íranir gerðu hefndarárásir á herstöðvar í nágrannaríkjunum Gerir Repúblikönum á þingi enn lífið leitt Bandaríkjamenn ráðast á Íran Segir Írani hafa skotið niður þyrlu Bandaríkjanna Stríðið gegn holdétandi flugunni fær nýtt líf Kristersson í kröppum dansi á kosningaári Sjá meira