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 Tveir leigubílstjórar sviptir ökuréttindum við Keflavíkurflugvöll Innlent „Ef við værum nasistar þá værum við ekki að skipta um kross“ Innlent Engin byssa reyndist vera í bílnum Innlent Dásamar ÁTVR og skýtur á lögreglustjóra Innlent Fjórir karlmenn stálu Labubu í tugatali Erlent „Eins og það væri verið að segja mér að ég ætti tvo mánuði eftir ólifað“ Innlent Eiganda Trump Burger verður sparkað úr landi Erlent Drápu tvo blaðamenn og tvo tökumenn vísvitandi Erlent „Sannarlega ekki eitthvað sem ég ætlaði að taka þátt í“ Innlent Lögreglan tekur leigubílamálin fastari tökum Innlent Fleiri fréttir Einn látinn og tíu slasaðir eftir stóra sprengingu „Þetta er í rauninni þreifingafundur“ Ákvörðun Trump valdabrölt: „Það á eftir að verða meira svona“ Kínverskt skip stórskemmt eftir árekstur við tundurspilli Neitar að birta dómsskjöl og gagnrýnir Trump-liða fyrir blekkingarleik Fordæmir dráp á blaðamönnum og vill sjá valkyrjur stíga harðar fram Sagður slaka á kröfum og útiloka ekki landsvæðaskipti Buðu ferðamönnum upp á „stjarnferðalag“ með heimablönduðu froskaeitri Sigar þjóðvarðliðum á götur Washington og setur lögregluna á sitt vald Ákæra stjórnendur flutningaskips vegna skemmda á sæstreng Sagður hafa unnið fyrir fjölmiðlateymi Hamas áður en stríðið hófst Fordæma „markviss“ dráp Ísraela á blaðamönnum á Gasa Boðar aðgerðir í þágu öryggis og fegrunar Washington D.C. Heimila sölu gervigreindar örflaga til Kína gegn hluta af ágóðanum Eyðilegging eftir skjálfta í Tyrklandi Ástralir hyggjast viðurkenna sjálfstæða Palestínu Drápu tvo blaðamenn og tvo tökumenn vísvitandi Sæti Artúrs logar Fundur Selenskí, Pútíns og Trump á næsta leiti Stór skjálfti reið yfir í Tyrklandi Furðar sig á viðvaningshætti í Washington og segir fundinn óþarfan Fjórir karlmenn stálu Labubu í tugatali Sjaldan fleiri mótmælt ríkisstjórninni Íhugar að bjóða Selenskí eftir allt saman Úkraína og Evrópa óttast meðvirkni Trump Bjartsýn á að Trump nái árangri með Pútín Eiganda Trump Burger verður sparkað úr landi Mexíkó hafnar aftur hermönnum Trumps „Úkraínumenn þurfa örugglega að gefa eftir land“ Skotárás á Times Square 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 Tveir leigubílstjórar sviptir ökuréttindum við Keflavíkurflugvöll Innlent „Ef við værum nasistar þá værum við ekki að skipta um kross“ Innlent Engin byssa reyndist vera í bílnum Innlent Dásamar ÁTVR og skýtur á lögreglustjóra Innlent Fjórir karlmenn stálu Labubu í tugatali Erlent „Eins og það væri verið að segja mér að ég ætti tvo mánuði eftir ólifað“ Innlent Eiganda Trump Burger verður sparkað úr landi Erlent Drápu tvo blaðamenn og tvo tökumenn vísvitandi Erlent „Sannarlega ekki eitthvað sem ég ætlaði að taka þátt í“ Innlent Lögreglan tekur leigubílamálin fastari tökum Innlent Fleiri fréttir Einn látinn og tíu slasaðir eftir stóra sprengingu „Þetta er í rauninni þreifingafundur“ Ákvörðun Trump valdabrölt: „Það á eftir að verða meira svona“ Kínverskt skip stórskemmt eftir árekstur við tundurspilli Neitar að birta dómsskjöl og gagnrýnir Trump-liða fyrir blekkingarleik Fordæmir dráp á blaðamönnum og vill sjá valkyrjur stíga harðar fram Sagður slaka á kröfum og útiloka ekki landsvæðaskipti Buðu ferðamönnum upp á „stjarnferðalag“ með heimablönduðu froskaeitri Sigar þjóðvarðliðum á götur Washington og setur lögregluna á sitt vald Ákæra stjórnendur flutningaskips vegna skemmda á sæstreng Sagður hafa unnið fyrir fjölmiðlateymi Hamas áður en stríðið hófst Fordæma „markviss“ dráp Ísraela á blaðamönnum á Gasa Boðar aðgerðir í þágu öryggis og fegrunar Washington D.C. Heimila sölu gervigreindar örflaga til Kína gegn hluta af ágóðanum Eyðilegging eftir skjálfta í Tyrklandi Ástralir hyggjast viðurkenna sjálfstæða Palestínu Drápu tvo blaðamenn og tvo tökumenn vísvitandi Sæti Artúrs logar Fundur Selenskí, Pútíns og Trump á næsta leiti Stór skjálfti reið yfir í Tyrklandi Furðar sig á viðvaningshætti í Washington og segir fundinn óþarfan Fjórir karlmenn stálu Labubu í tugatali Sjaldan fleiri mótmælt ríkisstjórninni Íhugar að bjóða Selenskí eftir allt saman Úkraína og Evrópa óttast meðvirkni Trump Bjartsýn á að Trump nái árangri með Pútín Eiganda Trump Burger verður sparkað úr landi Mexíkó hafnar aftur hermönnum Trumps „Úkraínumenn þurfa örugglega að gefa eftir land“ Skotárás á Times Square Sjá meira