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 Hafi verið látinn fljúga þrátt fyrir þekkt andleg veikindi Innlent Umfangsmiklar og óútskýrðar rafmagnstruflanir á Íberíuskaga Erlent Benedikt telur undanbrögð útvarpsstjóra grátleg Innlent Engin hópnauðgun um páskana á borði lögreglu Innlent Réðust á tvo menn á göngu Innlent Vissu ekki að þeir væru að ræna Kim Kardashian Erlent Ráðist að fólki við Breiðholtsskóla um hábjartan dag Innlent Saka Ingu um metnaðarleysi eftir skipun flokksmanna í stjórn Innlent Bogi les sinn síðasta fréttatíma á morgun Innlent Vill þyngri refsingar fyrir alvarleg kynferðisbrot Innlent Fleiri fréttir Páfakjör hefst í næstu viku Umfangsmiklar og óútskýrðar rafmagnstruflanir á Íberíuskaga Mæðgur alvarlega særðar eftir sprengingu í úthverfi Stokkhólms Rússar segjast hafa handsamað morðingja herforingjans Ökumaðurinn í Vancouver ákærður fyrir manndráp Sixtínsku kapellunni lokað vegna páfakjörs Telur að Selenskí geti samþykkt að gefa eftir Krímskaga Kjördagur framundan í Kanada Vissu ekki að þeir væru að ræna Kim Kardashian Ellefu manns látnir og talan gæti hækkað Rúmur helmingur óhress með Trump Eðlilegt að endurskoða sjálfstjórnarlögin Framtíðin sé járntjald frá Finnlandi niður að Svartahafi Gröf Frans páfa opin gestum Bréf ritað um borð í Titanic seldist á tugi milljóna Sprenging í Íran varð 25 að bana Níu létust í árásinni í Vancouver Úkraínskir hermenn séu farnir úr Kúrsk með hjálp Norður-Kóreu Segir Pútin ekki vilja enda stríðið Hittust í fyrsta sinn eftir að upp úr sauð Myndir: Ráðamenn heims fylgja Frans páfa til hinstu hvílu Virginia Giuffre er látin Bein útsending: Útför Frans Páfa Bandaríkin vilja láta meira undan Rússum en Evrópa Hátt settur herforingi fórst í bílsprengju nærri Moskvu Mislingar á mörkum þess að verða landlægir í Bandaríkjunum aftur Þrír látnir og tugir særðir Byrjaður að selja varning merktan „Trump 2028“ Tugir þúsunda kveðja páfann fyrir útförina Með nettengingu í trássi við öryggisreglur til að komast inn á Signal 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 Hafi verið látinn fljúga þrátt fyrir þekkt andleg veikindi Innlent Umfangsmiklar og óútskýrðar rafmagnstruflanir á Íberíuskaga Erlent Benedikt telur undanbrögð útvarpsstjóra grátleg Innlent Engin hópnauðgun um páskana á borði lögreglu Innlent Réðust á tvo menn á göngu Innlent Vissu ekki að þeir væru að ræna Kim Kardashian Erlent Ráðist að fólki við Breiðholtsskóla um hábjartan dag Innlent Saka Ingu um metnaðarleysi eftir skipun flokksmanna í stjórn Innlent Bogi les sinn síðasta fréttatíma á morgun Innlent Vill þyngri refsingar fyrir alvarleg kynferðisbrot Innlent Fleiri fréttir Páfakjör hefst í næstu viku Umfangsmiklar og óútskýrðar rafmagnstruflanir á Íberíuskaga Mæðgur alvarlega særðar eftir sprengingu í úthverfi Stokkhólms Rússar segjast hafa handsamað morðingja herforingjans Ökumaðurinn í Vancouver ákærður fyrir manndráp Sixtínsku kapellunni lokað vegna páfakjörs Telur að Selenskí geti samþykkt að gefa eftir Krímskaga Kjördagur framundan í Kanada Vissu ekki að þeir væru að ræna Kim Kardashian Ellefu manns látnir og talan gæti hækkað Rúmur helmingur óhress með Trump Eðlilegt að endurskoða sjálfstjórnarlögin Framtíðin sé járntjald frá Finnlandi niður að Svartahafi Gröf Frans páfa opin gestum Bréf ritað um borð í Titanic seldist á tugi milljóna Sprenging í Íran varð 25 að bana Níu létust í árásinni í Vancouver Úkraínskir hermenn séu farnir úr Kúrsk með hjálp Norður-Kóreu Segir Pútin ekki vilja enda stríðið Hittust í fyrsta sinn eftir að upp úr sauð Myndir: Ráðamenn heims fylgja Frans páfa til hinstu hvílu Virginia Giuffre er látin Bein útsending: Útför Frans Páfa Bandaríkin vilja láta meira undan Rússum en Evrópa Hátt settur herforingi fórst í bílsprengju nærri Moskvu Mislingar á mörkum þess að verða landlægir í Bandaríkjunum aftur Þrír látnir og tugir særðir Byrjaður að selja varning merktan „Trump 2028“ Tugir þúsunda kveðja páfann fyrir útförina Með nettengingu í trássi við öryggisreglur til að komast inn á Signal Sjá meira