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 Segist ætla finna orsök einhverfu fyrir september Erlent „Mér finnst þessi tilraun heldur ósmekkleg“ Innlent Þyrlu Landhelgisgæslunnar flogið norður vegna slyssins Innlent Lausn menntamálaráðherra sé valdníðsla Innlent Fyrstu kvenkyns prófessorarnir í stærðfræði fagna dátt Innlent Samstarf með ESB í varnarmálum komið í „formlegan farveg“ Innlent Hringbraut lokað vegna bílslyss Innlent Nauðgaði barnungri náfrænku sinni margítrekað Innlent Vilja ekki að íbúar upplifi sig undir stöðugu eftirliti stóra bróður Innlent Spánverjar óska eftir umræðu um þátttöku Ísrael í Eurovision Erlent Fleiri fréttir Segist ætla finna orsök einhverfu fyrir september Spánverjar óska eftir umræðu um þátttöku Ísrael í Eurovision Ráku yfirmann herstöðvarinnar á Grænlandi eftir heimsókn Vance Ætla að hætta að safna gögnum um losun gróðurhúsalofttegunda Myndir af fjölskyldunni til sölu í fjóra tíma eftir þyrluslysið Telja mögulegt að dularfullar bækur frá miðöldum tengist Íslandi Sex látnir eftir að þyrla brotlenti í New York Ógnarúlfur risinn upp frá dauðum Andrew Tate beint byssu að andliti konu og hótað henni Fæddi barn ókunnugrar konu vegna mistaka Kynntu „sterka stjórn sem er fær um aðgerðir“ Kynna nýja ríkisstjórn Þýskalands Hátt í hundrað látnir eftir að þak skemmtistaðar féll Máttu ekki banna fréttamenn AP Erjur í innsta hring Trump fyrir opnum tjöldum Leggur á 104 prósenta tollgjöld á Kína Segjast hafa handsamað Kínverja sem börðust með Rússum Staðfestir veru úkraínskra hermanna í Belgorod Saka Bandaríkin um kúgun og svara fyrir sig Belgískum prins synjað um félagslegar bætur Mikilvægur fundur með Íran framundan Aflýstu blaðamannafundi skyndilega Eini eftirlifandinn lýsir pyntingum og barsmíðum ísraelskra hermanna Kanye stal Ku Klux Klan-myndinni úr Aftenposten Þrjú látin: Heyrðu öskur þegar hringt var í neyðarlínu Ísraelsher viðurkennir rangfærslur eftir birtingu myndefnis Þúsundir mótmæltu Trump á 1.200 mótmælum Vill tollalaus viðskipti við Evrópu „Þetta verður ekki auðvelt“ Handtekinn fyrir að fara á forboðna eyju 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 Segist ætla finna orsök einhverfu fyrir september Erlent „Mér finnst þessi tilraun heldur ósmekkleg“ Innlent Þyrlu Landhelgisgæslunnar flogið norður vegna slyssins Innlent Lausn menntamálaráðherra sé valdníðsla Innlent Fyrstu kvenkyns prófessorarnir í stærðfræði fagna dátt Innlent Samstarf með ESB í varnarmálum komið í „formlegan farveg“ Innlent Hringbraut lokað vegna bílslyss Innlent Nauðgaði barnungri náfrænku sinni margítrekað Innlent Vilja ekki að íbúar upplifi sig undir stöðugu eftirliti stóra bróður Innlent Spánverjar óska eftir umræðu um þátttöku Ísrael í Eurovision Erlent Fleiri fréttir Segist ætla finna orsök einhverfu fyrir september Spánverjar óska eftir umræðu um þátttöku Ísrael í Eurovision Ráku yfirmann herstöðvarinnar á Grænlandi eftir heimsókn Vance Ætla að hætta að safna gögnum um losun gróðurhúsalofttegunda Myndir af fjölskyldunni til sölu í fjóra tíma eftir þyrluslysið Telja mögulegt að dularfullar bækur frá miðöldum tengist Íslandi Sex látnir eftir að þyrla brotlenti í New York Ógnarúlfur risinn upp frá dauðum Andrew Tate beint byssu að andliti konu og hótað henni Fæddi barn ókunnugrar konu vegna mistaka Kynntu „sterka stjórn sem er fær um aðgerðir“ Kynna nýja ríkisstjórn Þýskalands Hátt í hundrað látnir eftir að þak skemmtistaðar féll Máttu ekki banna fréttamenn AP Erjur í innsta hring Trump fyrir opnum tjöldum Leggur á 104 prósenta tollgjöld á Kína Segjast hafa handsamað Kínverja sem börðust með Rússum Staðfestir veru úkraínskra hermanna í Belgorod Saka Bandaríkin um kúgun og svara fyrir sig Belgískum prins synjað um félagslegar bætur Mikilvægur fundur með Íran framundan Aflýstu blaðamannafundi skyndilega Eini eftirlifandinn lýsir pyntingum og barsmíðum ísraelskra hermanna Kanye stal Ku Klux Klan-myndinni úr Aftenposten Þrjú látin: Heyrðu öskur þegar hringt var í neyðarlínu Ísraelsher viðurkennir rangfærslur eftir birtingu myndefnis Þúsundir mótmæltu Trump á 1.200 mótmælum Vill tollalaus viðskipti við Evrópu „Þetta verður ekki auðvelt“ Handtekinn fyrir að fara á forboðna eyju Sjá meira