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 Maðurinn sem ók á Ibrahim: „Skelfilegt að enda ferilinn svona“ Innlent Kallar eftir þjóðarátaki: Skólastjóri segir agaleysi innan skólanna óboðlegt Innlent Musk sakaður um að heilsa „að nasistasið“ Erlent Fjöldi fólks í óvissu og óöryggi eftir fyrsta dag Trump í embætti Erlent Flokkur fólksins fengið 240 milljónir þrátt fyrir ranga skráningu Innlent Segir Hitler-samanburð þreyttan Erlent Brotið á Jóhannesi en Birkir fer tómhentur frá Strassborg Viðskipti innlent Dularfullar kúlur innihalda ösku, mettaðar fitusýrur og saurgerla Erlent Ætla að breytast í stjórnmálaflokk á fyrsta landsfundinum í sex ár Innlent 66 látnir í bruna á tyrknesku skíðahóteli Erlent Fleiri fréttir Náðaði fólk sem beitti lögregluþjóna ofbeldi Yfir níu kílómetrum á sekúndu á vindasömustu plánetunni Gera umfangsmikið áhlaupa á Vesturbakkanum Dularfullar kúlur innihalda ösku, mettaðar fitusýrur og saurgerla Segir Hitler-samanburð þreyttan Gera ráð fyrir að þúsundir líka sé að finna í húsarústunum 66 látnir í bruna á tyrknesku skíðahóteli Fjöldi fólks í óvissu og óöryggi eftir fyrsta dag Trump í embætti Musk sakaður um að heilsa „að nasistasið“ Donald Trump forseti Bandaríkjanna: „Gullöld Bandaríkjanna hefst núna“ Fetar í fótspor eiginmannsins og stofnar rafmynt Vopnahlé skref í rétta átt en varanlegur friður ekki í sjónmáli Biden náðar Fauci, Milley og Cheney í forvarnarskyni Játaði að hafa myrt þrjár ungar stúlkur í Southport Nord Stream-skemmdarverkin stærsti metanlekinn sem sést hefur Bein útsending: Trump sver embættiseið Níutíu Palestínumenn látnir lausir Heitir umfangsmestu brottvísunum í sögu Bandaríkjanna Fjölskyldur fögnuðu þegar gíslum var sleppt Opna fyrir Tiktok á nýjan leik Reyndi að fá bóluefni gegn Covid úr umferð á versta tíma Stofnaði eigin „meme“-rafmynt rétt fyrir embættistöku TikTok bann í Bandaríkjunum Vaktin: Vopnahlé tekur gildi á Gasa Mun færri slasaðir eftir skíðaslysið en talið var í fyrstu Segir miklar líkur á að Tiktok banni verði frestað Margir alvarlega slasaðir á skíðasvæði á Spáni Þrír látnir eftir loftárás Rússa Hæstaréttardómarar skotnir til bana í Tehran Samþykktu vopnahlé en framtíðin óljós 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 Maðurinn sem ók á Ibrahim: „Skelfilegt að enda ferilinn svona“ Innlent Kallar eftir þjóðarátaki: Skólastjóri segir agaleysi innan skólanna óboðlegt Innlent Musk sakaður um að heilsa „að nasistasið“ Erlent Fjöldi fólks í óvissu og óöryggi eftir fyrsta dag Trump í embætti Erlent Flokkur fólksins fengið 240 milljónir þrátt fyrir ranga skráningu Innlent Segir Hitler-samanburð þreyttan Erlent Brotið á Jóhannesi en Birkir fer tómhentur frá Strassborg Viðskipti innlent Dularfullar kúlur innihalda ösku, mettaðar fitusýrur og saurgerla Erlent Ætla að breytast í stjórnmálaflokk á fyrsta landsfundinum í sex ár Innlent 66 látnir í bruna á tyrknesku skíðahóteli Erlent Fleiri fréttir Náðaði fólk sem beitti lögregluþjóna ofbeldi Yfir níu kílómetrum á sekúndu á vindasömustu plánetunni Gera umfangsmikið áhlaupa á Vesturbakkanum Dularfullar kúlur innihalda ösku, mettaðar fitusýrur og saurgerla Segir Hitler-samanburð þreyttan Gera ráð fyrir að þúsundir líka sé að finna í húsarústunum 66 látnir í bruna á tyrknesku skíðahóteli Fjöldi fólks í óvissu og óöryggi eftir fyrsta dag Trump í embætti Musk sakaður um að heilsa „að nasistasið“ Donald Trump forseti Bandaríkjanna: „Gullöld Bandaríkjanna hefst núna“ Fetar í fótspor eiginmannsins og stofnar rafmynt Vopnahlé skref í rétta átt en varanlegur friður ekki í sjónmáli Biden náðar Fauci, Milley og Cheney í forvarnarskyni Játaði að hafa myrt þrjár ungar stúlkur í Southport Nord Stream-skemmdarverkin stærsti metanlekinn sem sést hefur Bein útsending: Trump sver embættiseið Níutíu Palestínumenn látnir lausir Heitir umfangsmestu brottvísunum í sögu Bandaríkjanna Fjölskyldur fögnuðu þegar gíslum var sleppt Opna fyrir Tiktok á nýjan leik Reyndi að fá bóluefni gegn Covid úr umferð á versta tíma Stofnaði eigin „meme“-rafmynt rétt fyrir embættistöku TikTok bann í Bandaríkjunum Vaktin: Vopnahlé tekur gildi á Gasa Mun færri slasaðir eftir skíðaslysið en talið var í fyrstu Segir miklar líkur á að Tiktok banni verði frestað Margir alvarlega slasaðir á skíðasvæði á Spáni Þrír látnir eftir loftárás Rússa Hæstaréttardómarar skotnir til bana í Tehran Samþykktu vopnahlé en framtíðin óljós Sjá meira