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: Hraunið rennur yfir bílastæði Bláa lónsins Innlent Kosningavaktin: Íslendingar ganga að kjörborðinu Innlent Samfylkingin bætir við sig í fyrsta sinn síðan í maí og Píratar úti Innlent Telur Bláa lónið öruggt vegna varnargarðanna Innlent Kort af staðsetningu gossprungunnar Innlent Hraun rann yfir Grindavíkurveg Innlent Siðanefndin klofin í máli Gaetz en gögn farin að leka Erlent Magnaðar myndir sýna Grindavíkurveg undir hrauni Innlent Segir komið fram við sig eins og glæpamann fyrir að vilja vera heima í Grindavík Innlent Barnabarnið hélt að gosið væri grín þegar afi reyndi að koma honum á lappir Innlent Fleiri fréttir Gefa út handtökuskipun á hendur Netanjahú Fjögur ungmenni nú látin af völdum tréspírans Skutu fyrstu langdrægu skotflauginni að Úkraínu Hugmynd um banana á vegg seldist á 850 milljónir John Prescott fallinn frá Siðanefndin klofin í máli Gaetz en gögn farin að leka Høiby í vikulangt gæsluvarðhald Fara fram á tveggja vikna gæsluvarðhald yfir stjúpsyninum NATO tryggi lykilinnviði eftir ætluð spellvirki í Eystrasalti Hlaut dauðadóm fyrir að eitra fyrir fjórtán vinum með blásýru Hótar að fella stjórnina í skugga „pólitísks dauðadóms“ Mafíuforingi sækist eftir þingsæti í Dyflinni Heitir peningaverðlaunum og lausn þeim sem frelsa gísla Fyrsta trans konan á þingi sætir aðför af hálfu kollega sinna Stofnandi World Wrestling Entertainment verður menntamálaráðherra Úkraínuforseti hvetur Vesturlönd til einbeittari stuðnings Ungar danskar konur taldar hafa látist af metanóleitrun Þúsund dagar af grimmd og eyðileggingu Börn Pelicot biðla til föður síns um að játa brot sín að fullu Stjúpsonur norska krónprinsins aftur handtekinn Hjálpargögnum stolið af tæplega hundrað flutningabifreiðum Tugur lýðræðissinna í Hong Kong dæmdur í fangelsi Segist ætla að siga hernum á farand- og flóttafólk Segir Biden „hella olíu á eldinn“ Verða fyrst í heimi til að skattleggja losun frá búfénaði Stefnir í slag við samfélagsmiðla og sjónvarpsstöðvar Ferskvatnsforði jarðar ekki náð sér á strik eftir þráláta þurrka Grímuklæddir menn keyrðu niður hlið við Windsor Scholz ver símtal sitt við Pútín Leita einstaklinga sem hafa lifað óvenjulengi eftir greiningu 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: Hraunið rennur yfir bílastæði Bláa lónsins Innlent Kosningavaktin: Íslendingar ganga að kjörborðinu Innlent Samfylkingin bætir við sig í fyrsta sinn síðan í maí og Píratar úti Innlent Telur Bláa lónið öruggt vegna varnargarðanna Innlent Kort af staðsetningu gossprungunnar Innlent Hraun rann yfir Grindavíkurveg Innlent Siðanefndin klofin í máli Gaetz en gögn farin að leka Erlent Magnaðar myndir sýna Grindavíkurveg undir hrauni Innlent Segir komið fram við sig eins og glæpamann fyrir að vilja vera heima í Grindavík Innlent Barnabarnið hélt að gosið væri grín þegar afi reyndi að koma honum á lappir Innlent Fleiri fréttir Gefa út handtökuskipun á hendur Netanjahú Fjögur ungmenni nú látin af völdum tréspírans Skutu fyrstu langdrægu skotflauginni að Úkraínu Hugmynd um banana á vegg seldist á 850 milljónir John Prescott fallinn frá Siðanefndin klofin í máli Gaetz en gögn farin að leka Høiby í vikulangt gæsluvarðhald Fara fram á tveggja vikna gæsluvarðhald yfir stjúpsyninum NATO tryggi lykilinnviði eftir ætluð spellvirki í Eystrasalti Hlaut dauðadóm fyrir að eitra fyrir fjórtán vinum með blásýru Hótar að fella stjórnina í skugga „pólitísks dauðadóms“ Mafíuforingi sækist eftir þingsæti í Dyflinni Heitir peningaverðlaunum og lausn þeim sem frelsa gísla Fyrsta trans konan á þingi sætir aðför af hálfu kollega sinna Stofnandi World Wrestling Entertainment verður menntamálaráðherra Úkraínuforseti hvetur Vesturlönd til einbeittari stuðnings Ungar danskar konur taldar hafa látist af metanóleitrun Þúsund dagar af grimmd og eyðileggingu Börn Pelicot biðla til föður síns um að játa brot sín að fullu Stjúpsonur norska krónprinsins aftur handtekinn Hjálpargögnum stolið af tæplega hundrað flutningabifreiðum Tugur lýðræðissinna í Hong Kong dæmdur í fangelsi Segist ætla að siga hernum á farand- og flóttafólk Segir Biden „hella olíu á eldinn“ Verða fyrst í heimi til að skattleggja losun frá búfénaði Stefnir í slag við samfélagsmiðla og sjónvarpsstöðvar Ferskvatnsforði jarðar ekki náð sér á strik eftir þráláta þurrka Grímuklæddir menn keyrðu niður hlið við Windsor Scholz ver símtal sitt við Pútín Leita einstaklinga sem hafa lifað óvenjulengi eftir greiningu Sjá meira