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 Hegðun Helga kunni að skýra skort á símtölum Innlent Uppsagnir hjá Norðuráli í dag Innlent Boðar alla herforingjana á fordæmalausan skyndifund Erlent Nýtt Lækjartorg á ís þar til flóðamat liggur fyrir Innlent Leikskóli heimtar tugi þúsunda fyrir „listaverk“ barnanna Erlent Breytingar í vændum á skrifstofu forseta Innlent Drónaflug í Danmörku: „Fjölþáttaógnin er að raungerast“ Erlent Fimm ára fangelsi fyrir að taka við fúlgum fjár frá Gaddafi Erlent Íbúar Ártúnsholts hrósa sigri gegn borginni - í bili Innlent „Handagangur í öskjunni“ leiddi til þess að menntskælingar fengu áfengi Innlent Fleiri fréttir Segir NATO og ESB hafa lýst yfir stríði við Rússland Boðar alla herforingjana á fordæmalausan skyndifund Enn lítið vitað um leyniskyttuna og tilefni árásarinnar í Dallas Hóta Demókrötum með umfangsmiklum uppsögnum Fimm ára fangelsi fyrir að taka við fúlgum fjár frá Gaddafi Keppast við að ákæra Comey Trump krefst rannsóknar á „þríþættu skemmdarverki“ hjá SÞ Drónaflug í Danmörku: „Fjölþáttaógnin er að raungerast“ Leikskóli heimtar tugi þúsunda fyrir „listaverk“ barnanna Ætlar sér að koma böndum á sjónvarpsstöðvar Macron telur Trump ekki fylgjandi innlimun Vesturbakkans Sést til dróna við fjóra flugvelli í Danmörku Flugvellinum í Álaborg lokað vegna drónaflugs Segja árásina hafa beinst gegn ICE Pútín auki einfaldlega stríðsreksturinn verði hann ekki stöðvaður Sprenging í Osló talin tengjast sænsku glæpagengi Þrír skotnir af leyniskyttu við byggingu ICE í Dallas Biðjast afsökunar á „svörtum kafla“ í sögu Danmerkur og Grænlands Kenna Trump-liðum um bæði rúllustigann og textavélina Ekki staðfest hvort það hafi verið drónar sem röskuðu flugumferð í Osló Ekki pappírstígur heldur alvöru björn Vinsælum þáttarstjórnanda sagt upp vegna ásakana um brot gegn unglingsstúlku Drónamálið enn óupplýst: „Við erum heimskir nýgræðingar“ Kimmel snéri aftur, Trump til mikillar óánægju Rússland sé „pappírs tígur“ og Úkraínumenn geti unnið landið aftur Ákærði hálfur Íslendingur: Játaði morðið á Instagram tveimur vikum eftir það Sprenging í Osló og stórt svæði girt af Ryan Routh sekur um að reyna að myrða Trump Gagnrýndi allt og alla í langri og slitróttri ræðu Errol Musk sakaður um að misnota börn sín 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 Hegðun Helga kunni að skýra skort á símtölum Innlent Uppsagnir hjá Norðuráli í dag Innlent Boðar alla herforingjana á fordæmalausan skyndifund Erlent Nýtt Lækjartorg á ís þar til flóðamat liggur fyrir Innlent Leikskóli heimtar tugi þúsunda fyrir „listaverk“ barnanna Erlent Breytingar í vændum á skrifstofu forseta Innlent Drónaflug í Danmörku: „Fjölþáttaógnin er að raungerast“ Erlent Fimm ára fangelsi fyrir að taka við fúlgum fjár frá Gaddafi Erlent Íbúar Ártúnsholts hrósa sigri gegn borginni - í bili Innlent „Handagangur í öskjunni“ leiddi til þess að menntskælingar fengu áfengi Innlent Fleiri fréttir Segir NATO og ESB hafa lýst yfir stríði við Rússland Boðar alla herforingjana á fordæmalausan skyndifund Enn lítið vitað um leyniskyttuna og tilefni árásarinnar í Dallas Hóta Demókrötum með umfangsmiklum uppsögnum Fimm ára fangelsi fyrir að taka við fúlgum fjár frá Gaddafi Keppast við að ákæra Comey Trump krefst rannsóknar á „þríþættu skemmdarverki“ hjá SÞ Drónaflug í Danmörku: „Fjölþáttaógnin er að raungerast“ Leikskóli heimtar tugi þúsunda fyrir „listaverk“ barnanna Ætlar sér að koma böndum á sjónvarpsstöðvar Macron telur Trump ekki fylgjandi innlimun Vesturbakkans Sést til dróna við fjóra flugvelli í Danmörku Flugvellinum í Álaborg lokað vegna drónaflugs Segja árásina hafa beinst gegn ICE Pútín auki einfaldlega stríðsreksturinn verði hann ekki stöðvaður Sprenging í Osló talin tengjast sænsku glæpagengi Þrír skotnir af leyniskyttu við byggingu ICE í Dallas Biðjast afsökunar á „svörtum kafla“ í sögu Danmerkur og Grænlands Kenna Trump-liðum um bæði rúllustigann og textavélina Ekki staðfest hvort það hafi verið drónar sem röskuðu flugumferð í Osló Ekki pappírstígur heldur alvöru björn Vinsælum þáttarstjórnanda sagt upp vegna ásakana um brot gegn unglingsstúlku Drónamálið enn óupplýst: „Við erum heimskir nýgræðingar“ Kimmel snéri aftur, Trump til mikillar óánægju Rússland sé „pappírs tígur“ og Úkraínumenn geti unnið landið aftur Ákærði hálfur Íslendingur: Játaði morðið á Instagram tveimur vikum eftir það Sprenging í Osló og stórt svæði girt af Ryan Routh sekur um að reyna að myrða Trump Gagnrýndi allt og alla í langri og slitróttri ræðu Errol Musk sakaður um að misnota börn sín Sjá meira