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 Sautján ára Íslendingur dæmdur í ellefu mánaða fangelsi í Danmörku Innlent Réðst að hópi drengja í sundlaug Innlent Drengur á slysadeild eftir árás í Laugardalslaug Innlent Tala látinna hækkar og gremja íbúa eykst Erlent „Málið er í öllu tilliti afar óheppilegt“ Innlent Matsgerðirnar einar ekki nægar til að sanna akstur undir áhrifum slævandi lyfja Innlent Tónlistarhátíðum aflýst vegna hita Erlent Stór hluti barna enn á samfélagsmiðlum hálfu ári eftir bannið Erlent Skip Watsons komið inn í íslenska efnahagslögsögu Innlent Hrun úr Reynisfjalli: „Ansi mikil bergfylla sem hefur farið þarna niður“ Innlent Fleiri fréttir Tónlistarhátíðum aflýst vegna hita Stór hluti barna enn á samfélagsmiðlum hálfu ári eftir bannið Tala látinna hækkar og gremja íbúa eykst Bandaríkjaher heldur árásum áfram í Íran Forseti Serbíu hyggst segja af sér 41,5 gráður í Þýskalandi og hitamet slegið Stór skjálfti í Afganistan Núverandi hitabylgja „sú alvarlegasta sem mælst hefur“ Dagurinn í dag sé örlagaríkur fyrir leit og björgun Bandaríkin bregðast við drónaárás með annarri árás Fyrrverandi ráðgjafi Trumps játar illa meðferð á trúnaðargögnum Lítilli flugvél flogið á hæsta skýjakljúf Peking Finnst sturlað að Watergate hafi fellt Nixon Taugaeiturshúsið auglýst til sölu Madsen neitað um leyfi til að gifta sig Konungur á meðal skattakónga Bretlands Áfengisbann í París um helgina Ein umfangsmesta drónaárásin á Rússland frá upphafi stríðsins Leitað í rústum bygginga og þúsunda er saknað Óttast rússneskar ögranir gegn Eystrasaltsríkjunum Rekja hundruð dauðsfalla á ári til stærri bíla Elon Musk skipað að bera vitni undir eið „Ég á vin og bróðir hans er enn fastur undir rústum byggingar“ Treystir sér ekki til að ganga í gegnum fjórðu réttarhöldin Áttatíu ára gamalt hitamet slegið í Sviss Óttast óeirðir við samkomu þýsks fjarhægriflokks Hamfarir í Venesúela og andstaða við hvalveiðar Engar hjálparbeiðnir borist borgaraþjónustunni Ók inn í hús og varð konu á sjötugsaldri að bana Tveir risaskjálftar í Venesúela: Óttast að manntjónið sé gríðarlegt 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 Sautján ára Íslendingur dæmdur í ellefu mánaða fangelsi í Danmörku Innlent Réðst að hópi drengja í sundlaug Innlent Drengur á slysadeild eftir árás í Laugardalslaug Innlent Tala látinna hækkar og gremja íbúa eykst Erlent „Málið er í öllu tilliti afar óheppilegt“ Innlent Matsgerðirnar einar ekki nægar til að sanna akstur undir áhrifum slævandi lyfja Innlent Tónlistarhátíðum aflýst vegna hita Erlent Stór hluti barna enn á samfélagsmiðlum hálfu ári eftir bannið Erlent Skip Watsons komið inn í íslenska efnahagslögsögu Innlent Hrun úr Reynisfjalli: „Ansi mikil bergfylla sem hefur farið þarna niður“ Innlent Fleiri fréttir Tónlistarhátíðum aflýst vegna hita Stór hluti barna enn á samfélagsmiðlum hálfu ári eftir bannið Tala látinna hækkar og gremja íbúa eykst Bandaríkjaher heldur árásum áfram í Íran Forseti Serbíu hyggst segja af sér 41,5 gráður í Þýskalandi og hitamet slegið Stór skjálfti í Afganistan Núverandi hitabylgja „sú alvarlegasta sem mælst hefur“ Dagurinn í dag sé örlagaríkur fyrir leit og björgun Bandaríkin bregðast við drónaárás með annarri árás Fyrrverandi ráðgjafi Trumps játar illa meðferð á trúnaðargögnum Lítilli flugvél flogið á hæsta skýjakljúf Peking Finnst sturlað að Watergate hafi fellt Nixon Taugaeiturshúsið auglýst til sölu Madsen neitað um leyfi til að gifta sig Konungur á meðal skattakónga Bretlands Áfengisbann í París um helgina Ein umfangsmesta drónaárásin á Rússland frá upphafi stríðsins Leitað í rústum bygginga og þúsunda er saknað Óttast rússneskar ögranir gegn Eystrasaltsríkjunum Rekja hundruð dauðsfalla á ári til stærri bíla Elon Musk skipað að bera vitni undir eið „Ég á vin og bróðir hans er enn fastur undir rústum byggingar“ Treystir sér ekki til að ganga í gegnum fjórðu réttarhöldin Áttatíu ára gamalt hitamet slegið í Sviss Óttast óeirðir við samkomu þýsks fjarhægriflokks Hamfarir í Venesúela og andstaða við hvalveiðar Engar hjálparbeiðnir borist borgaraþjónustunni Ók inn í hús og varð konu á sjötugsaldri að bana Tveir risaskjálftar í Venesúela: Óttast að manntjónið sé gríðarlegt Sjá meira