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 Vaktin: Þakka fólki fyrir að fara að tilmælum Innlent Þakkar Google Translate fyrir að engin börn mættu í skólann Innlent Bein útsending: Sjónvarpsfréttir á Sýn í hádeginu Innlent Framíköll Jóns féllu í grýttan jarðveg: „Flissandi og dónalegur“ Innlent Leyniklefi áhafna uppi í rjáfri Atlanta-flugvéla Innlent Ragnar brosir allan hringinn eftir símtal frá Góu og Omnom Innlent Þetta voru vinsælustu nöfnin á síðasta ári Innlent Sorphirða fór fram þrátt fyrir vonskuveður Innlent Love, Hannah og Pia í lagi en Curver ekki: Það þekkja mig allir með þessu nafni Innlent Þungaflutningarnir með þeim mestu á Íslandi Innlent Fleiri fréttir Forsætisráðherra á fundi bandamanna Úkraínu í Helsinki Færeyingar tvístígandi fyrir aðrar kosningarnar á þremur dögum Viðsemjendum fækkar: Araghchi og Ghalibaf gefin grið... í bili Segir viðsemjendur ekki þora að gangast við viðræðum Frederiksen fær umboð til stjórnarmyndunar Íranir hafna friðartillögu Bandaríkjamanna Ætla að lýsa öldunga látna nema þeir sýni lífsmark Allt velti á Rasmussen Skrúfa fyrir eina helstu leiðina fyrir gas til Úkraínu Tveir handteknir vegna sjúkrabílabrennu Vill halda áfram sem forsætisráðherra Íranir segja engar viðræður í gangi þvert á yfirlýsingar Trumps Biðlar til Løkke að mynda með sér miðhægristjórn Tæplega þúsund drónar á einum sólarhring Haaland keypti Heimskringlu á 17 milljónir „Markmiðið er ekki að komast til tunglsins, heldur búa þar“ Útgönguspá: Ríkisstjórninni refsað en Løkke í lykilstöðu Sendir líka fallhlífarhermenn til Mið-Austurlanda Listamaður reyndi að kaupa atkvæði Gengst nú við að gaspra í Rússa Trump „svindlaði“ í kosningum í Flórída Ísraelar hyggjast hernema suðurhluta Líbanon Á rúntinum með andefni Danir ganga að kjörborðinu í afar spennandi kosningum Gervigreindarmyndskeiðum af barnaníði fjölgar gífurlega Meloni beið „bitran“ ósigur í þjóðaratkvæðagreiðslu Viðræður eða ekki viðræður, þarna er efinn Notuðu myndavélar klerkastjórnarinnar til að fella Khamenei Sakar Orbán og félaga um landráð Íranir segja engar viðræður við Trump-liða eiga sér stað 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 Vaktin: Þakka fólki fyrir að fara að tilmælum Innlent Þakkar Google Translate fyrir að engin börn mættu í skólann Innlent Bein útsending: Sjónvarpsfréttir á Sýn í hádeginu Innlent Framíköll Jóns féllu í grýttan jarðveg: „Flissandi og dónalegur“ Innlent Leyniklefi áhafna uppi í rjáfri Atlanta-flugvéla Innlent Ragnar brosir allan hringinn eftir símtal frá Góu og Omnom Innlent Þetta voru vinsælustu nöfnin á síðasta ári Innlent Sorphirða fór fram þrátt fyrir vonskuveður Innlent Love, Hannah og Pia í lagi en Curver ekki: Það þekkja mig allir með þessu nafni Innlent Þungaflutningarnir með þeim mestu á Íslandi Innlent Fleiri fréttir Forsætisráðherra á fundi bandamanna Úkraínu í Helsinki Færeyingar tvístígandi fyrir aðrar kosningarnar á þremur dögum Viðsemjendum fækkar: Araghchi og Ghalibaf gefin grið... í bili Segir viðsemjendur ekki þora að gangast við viðræðum Frederiksen fær umboð til stjórnarmyndunar Íranir hafna friðartillögu Bandaríkjamanna Ætla að lýsa öldunga látna nema þeir sýni lífsmark Allt velti á Rasmussen Skrúfa fyrir eina helstu leiðina fyrir gas til Úkraínu Tveir handteknir vegna sjúkrabílabrennu Vill halda áfram sem forsætisráðherra Íranir segja engar viðræður í gangi þvert á yfirlýsingar Trumps Biðlar til Løkke að mynda með sér miðhægristjórn Tæplega þúsund drónar á einum sólarhring Haaland keypti Heimskringlu á 17 milljónir „Markmiðið er ekki að komast til tunglsins, heldur búa þar“ Útgönguspá: Ríkisstjórninni refsað en Løkke í lykilstöðu Sendir líka fallhlífarhermenn til Mið-Austurlanda Listamaður reyndi að kaupa atkvæði Gengst nú við að gaspra í Rússa Trump „svindlaði“ í kosningum í Flórída Ísraelar hyggjast hernema suðurhluta Líbanon Á rúntinum með andefni Danir ganga að kjörborðinu í afar spennandi kosningum Gervigreindarmyndskeiðum af barnaníði fjölgar gífurlega Meloni beið „bitran“ ósigur í þjóðaratkvæðagreiðslu Viðræður eða ekki viðræður, þarna er efinn Notuðu myndavélar klerkastjórnarinnar til að fella Khamenei Sakar Orbán og félaga um landráð Íranir segja engar viðræður við Trump-liða eiga sér stað Sjá meira