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 Þau eru tilnefnd sem maður ársins Innlent Úkraína fái tryggingar sem jafngilda 5. greininni Erlent Hafi hnakkrifist í teiti hjá Conan stuttu fyrir morðið Erlent Óvíst hvort Guðmundur Ingi snúi aftur í ráðuneytið Innlent Rannsaka hvort feðgarnir fengu herþjálfun á Filippseyjum Erlent Meðalbílaleigubíllinn verði fyrir mestum áhrifum Innlent Fjölgun landsmanna það eina sem hafi komið í veg fyrir tekjufall Rúv Innlent Ekki lengur hægt að breiða yfir sannleikann Innlent Segjast hafa myrt átta sæfarendur til viðbótar Erlent Skýrslan ekki til neins ef ekki verði brugðist við Innlent Fleiri fréttir Segjast hafa myrt átta sæfarendur til viðbótar FDA samþykkir tvö ný lyf gegn ónæmum lekandabakteríum Vill fimm milljarða Bandaríkjadala frá BBC Rannsaka hvort feðgarnir fengu herþjálfun á Filippseyjum Úkraína fái tryggingar sem jafngilda 5. greininni Hafi hnakkrifist í teiti hjá Conan stuttu fyrir morðið Lögðu á ráðin um sprengjuárásir í Kaliforníu Grönduðu kafbát í fyrsta sinn með neðansjávardróna Segir Reiner hafa verið myrtan vegna andúðar í sinn garð Krefjast þess enn að Úkraínumenn hörfi frá Donbas Spjótin beinast að syni Reiners Ætla að herða lög um byssur enn frekar eftir árásina Starfsmenn Louvre mótmæla slæmum aðstæðum Hálfíslensk hljómsveit skilgreind öfgasamtök í Rússlandi Morðinginn í Brown gengur enn laus Heyrði byssuhvellina: Skotvopnalöggjöfin rædd á kaffistofunni Sílebúar tóku Kast Árásarfeðgarnir nafngreindir Úkraínumenn reiðubúnir til að falla frá aðild að Nató Talið að Rob Reiner og eiginkona hans hafi verið myrt Skotmennirnir feðgar Skotinn tvisvar eftir að hafa tæklað annan skotmanninn Einn í haldi í tengslum við skotárás í Brown-háskóla Rabbíni drepinn í árásinni Grunaðir um að skipuleggja hryðjuverk á jólamarkaði Tíu drepnir í skotárás á gyðingahátíð Tveir látnir eftir skotárás í háskóla Tvinn-rafmagnsflugvél sem lækka á fargjöldin Rannsókn á meintri gagnaöflun um Giuffre felld niður Þingmenn bannaðir á krám vegna skattahækkana 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 Þau eru tilnefnd sem maður ársins Innlent Úkraína fái tryggingar sem jafngilda 5. greininni Erlent Hafi hnakkrifist í teiti hjá Conan stuttu fyrir morðið Erlent Óvíst hvort Guðmundur Ingi snúi aftur í ráðuneytið Innlent Rannsaka hvort feðgarnir fengu herþjálfun á Filippseyjum Erlent Meðalbílaleigubíllinn verði fyrir mestum áhrifum Innlent Fjölgun landsmanna það eina sem hafi komið í veg fyrir tekjufall Rúv Innlent Ekki lengur hægt að breiða yfir sannleikann Innlent Segjast hafa myrt átta sæfarendur til viðbótar Erlent Skýrslan ekki til neins ef ekki verði brugðist við Innlent Fleiri fréttir Segjast hafa myrt átta sæfarendur til viðbótar FDA samþykkir tvö ný lyf gegn ónæmum lekandabakteríum Vill fimm milljarða Bandaríkjadala frá BBC Rannsaka hvort feðgarnir fengu herþjálfun á Filippseyjum Úkraína fái tryggingar sem jafngilda 5. greininni Hafi hnakkrifist í teiti hjá Conan stuttu fyrir morðið Lögðu á ráðin um sprengjuárásir í Kaliforníu Grönduðu kafbát í fyrsta sinn með neðansjávardróna Segir Reiner hafa verið myrtan vegna andúðar í sinn garð Krefjast þess enn að Úkraínumenn hörfi frá Donbas Spjótin beinast að syni Reiners Ætla að herða lög um byssur enn frekar eftir árásina Starfsmenn Louvre mótmæla slæmum aðstæðum Hálfíslensk hljómsveit skilgreind öfgasamtök í Rússlandi Morðinginn í Brown gengur enn laus Heyrði byssuhvellina: Skotvopnalöggjöfin rædd á kaffistofunni Sílebúar tóku Kast Árásarfeðgarnir nafngreindir Úkraínumenn reiðubúnir til að falla frá aðild að Nató Talið að Rob Reiner og eiginkona hans hafi verið myrt Skotmennirnir feðgar Skotinn tvisvar eftir að hafa tæklað annan skotmanninn Einn í haldi í tengslum við skotárás í Brown-háskóla Rabbíni drepinn í árásinni Grunaðir um að skipuleggja hryðjuverk á jólamarkaði Tíu drepnir í skotárás á gyðingahátíð Tveir látnir eftir skotárás í háskóla Tvinn-rafmagnsflugvél sem lækka á fargjöldin Rannsókn á meintri gagnaöflun um Giuffre felld niður Þingmenn bannaðir á krám vegna skattahækkana Sjá meira