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 Féll í Jökulsárlón Innlent Þrír í haldi vegna stunguárásar: Gabríel Douane einn grunaðra Innlent Uppfylltu öll skilyrði nema aldurstakmarkið Innlent Segja fórnarlamb í Bakkakotsmálinu skilið eftir Innlent Maður stunginn í miðbæ Reykjavíkur Innlent Í kapphlaupi við tímann: Fær ekki lyf sem gæti breytt og lengt líf hennar Innlent „Stuðlabergið er bara komið út í sjó“ Innlent Fara í aðgerðir fáist ekki svör Innlent Handtekinn vegna stunguárásarinnar Innlent Lyfjafræðingar afar ósáttir við fyrirhugaða lagabreytingu og boða aðgerðir ef ekki rætist úr Innlent Fleiri fréttir Afgerandi sigur stjórnarflokkanna í Japan Prinsinn fyrrverandi deildi trúnaðarupplýsingum með Epstein Kviknaði í minnisvarða um fórnarlömb eldsvoðans Nánasti ráðgjafi Starmers segir af sér Japanir halda í kjörklefana Bandaríkjamenn vilji að stríðinu verði lokið í júní Birtu ekki baulið Segist ekki hafa gert mistök við birtingu myndbandsins Kveðst vera í mjög krefjandi stöðu og þurfi tíma til að ná áttum Íslendingarnir næstum lent í stórslysi vegna alvarlegra mistaka Höfnuðu kröfum Bandaríkjamanna Trump birti myndband af Obama-hjónum sem öpum Neytandi njósnakláms varð fórnarlamb Tugir látnir eftir sprengjuárás í Islamabad Flúði fílahjörð í kjaftinn á krókódíl Mynd af Dorrit með Mette-Marit og Maxwell vekur athygli í Noregi Hik komið á lýtalækna í kjölfar bótadóms vegna kynleiðréttingar Rússar í vandræðum með netið í Úkraínu Umferðin í klessu vegna mikillar snjókomu í Danmörku Hátt settur leyniþjónustumaður skotinn og særður í Moskvu Fór í flugtak af akbraut og hafnaði úti á grasi Bandaríkjamenn og Rússar taka upp formleg samskipti á ný Hvetur til allsherjarverkfalls ef Trump reynir að stela þingkosningunum Grunaður um grófa spillingu í kjölfar birtingar Epstein-skjala Segir 55 þúsund hermenn fallna en margra sé saknað Vara við uppgangi Íslamska ríkisins Sjónvarpskona biður mannræningja um sönnun þess að móðir hennar lifi enn Demókratar unnu orrustu í kjördæmastríðinu Vildi ekki hitta miðvinstriþingmenn í heimsókn til Washington Sendi Trump tóninn vegna Taívan 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 Féll í Jökulsárlón Innlent Þrír í haldi vegna stunguárásar: Gabríel Douane einn grunaðra Innlent Uppfylltu öll skilyrði nema aldurstakmarkið Innlent Segja fórnarlamb í Bakkakotsmálinu skilið eftir Innlent Maður stunginn í miðbæ Reykjavíkur Innlent Í kapphlaupi við tímann: Fær ekki lyf sem gæti breytt og lengt líf hennar Innlent „Stuðlabergið er bara komið út í sjó“ Innlent Fara í aðgerðir fáist ekki svör Innlent Handtekinn vegna stunguárásarinnar Innlent Lyfjafræðingar afar ósáttir við fyrirhugaða lagabreytingu og boða aðgerðir ef ekki rætist úr Innlent Fleiri fréttir Afgerandi sigur stjórnarflokkanna í Japan Prinsinn fyrrverandi deildi trúnaðarupplýsingum með Epstein Kviknaði í minnisvarða um fórnarlömb eldsvoðans Nánasti ráðgjafi Starmers segir af sér Japanir halda í kjörklefana Bandaríkjamenn vilji að stríðinu verði lokið í júní Birtu ekki baulið Segist ekki hafa gert mistök við birtingu myndbandsins Kveðst vera í mjög krefjandi stöðu og þurfi tíma til að ná áttum Íslendingarnir næstum lent í stórslysi vegna alvarlegra mistaka Höfnuðu kröfum Bandaríkjamanna Trump birti myndband af Obama-hjónum sem öpum Neytandi njósnakláms varð fórnarlamb Tugir látnir eftir sprengjuárás í Islamabad Flúði fílahjörð í kjaftinn á krókódíl Mynd af Dorrit með Mette-Marit og Maxwell vekur athygli í Noregi Hik komið á lýtalækna í kjölfar bótadóms vegna kynleiðréttingar Rússar í vandræðum með netið í Úkraínu Umferðin í klessu vegna mikillar snjókomu í Danmörku Hátt settur leyniþjónustumaður skotinn og særður í Moskvu Fór í flugtak af akbraut og hafnaði úti á grasi Bandaríkjamenn og Rússar taka upp formleg samskipti á ný Hvetur til allsherjarverkfalls ef Trump reynir að stela þingkosningunum Grunaður um grófa spillingu í kjölfar birtingar Epstein-skjala Segir 55 þúsund hermenn fallna en margra sé saknað Vara við uppgangi Íslamska ríkisins Sjónvarpskona biður mannræningja um sönnun þess að móðir hennar lifi enn Demókratar unnu orrustu í kjördæmastríðinu Vildi ekki hitta miðvinstriþingmenn í heimsókn til Washington Sendi Trump tóninn vegna Taívan Sjá meira
Lyfjafræðingar afar ósáttir við fyrirhugaða lagabreytingu og boða aðgerðir ef ekki rætist úr Innlent
Lyfjafræðingar afar ósáttir við fyrirhugaða lagabreytingu og boða aðgerðir ef ekki rætist úr Innlent