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 Formaður Kyndils lést í slysinu við Tungufljót Innlent Kosningavaktin: Íslendingar ganga að kjörborðinu Innlent Verkfallið hafi mikil áhrif á fáar fjölskyldur og lítil áhrif á samfélagið Innlent Yfirbuguðu konu með lítið barn og hníf í hendi Innlent „Já, maður! Að sjálfsögðu vinnur hann þetta!“ Erlent Málið komið á „endastöð“ og rannsókn lokið Innlent Sigurður Ingi þögull um búsetuúrræðin Innlent Selur íbúð sem hann gerði upp og flytur í ódýrari íbúð Innlent Leituðu áfram undir ís vegna misræmis milli lista og leiðsögumanna Innlent Rauð veðurviðvörun og 80 flugferðum aflýst eða frestað Erlent Fleiri fréttir Réttað yfir átta vegna afhöfðunar kennara í París Rauð veðurviðvörun og 80 flugferðum aflýst eða frestað „Já, maður! Að sjálfsögðu vinnur hann þetta!“ Evrópusamstarf verður að Evrópuvandamáli Forseti Moldóvu hélt velli þrátt fyrir ásakanir um rússnesk afskipti Á lokametrunum í kosningabaráttu Repúblikanar önugir yfir óvæntu atriði Harris í SNL Grýttu drullu í Spánarkonung Skyggnst inn í hugarheim stuðningsmanna Trump Óvænt forskot Harris í Iowa sætir tíðindum Hefja bólusetningar við lömunarveiki á ný Sendir tíu þúsund manna herlið til Valensía Ostaþjófnaður skekur heim matgæðinga: „Hver vill svona mikinn ost?“ „Margt að óttast“ en ameríski draumurinn lifir Badenoch nýr leiðtogi Íhaldsflokksins „Ég myndi frekar kasta mér fram af kletti en að kjósa Donald Trump“ Létust þegar skyggni hrundi ofan á þau í Serbíu Rúmlega tvö hundruð látnir eftir flóðin Kim hafi stutt Rússa frá upphafi „heilags stríðs“ þeirra Telja opinber úrslit kosninganna í Georgíu ekki standast Háttsettur Trump-liði segir RFK hafa sannfært hann um skaðsemi bóluefna Rússar taldir hylja slóð flutningaskipa til að verja olíuhafnir sínar Búa sig undir meiri rigningu og fleiri flóð á Spáni Segir ummæli Trump um konur móðgun við alla Um átta þúsund norðurkóreskir hermenn á landamærunum Horfði á lík fljóta fram hjá Tala látinna á Spáni hækkar Rússar og Íranar auka samstarf í varnarmálum Stórsigur beggja innan skekkjumarka Ný flaug flaug lengra en áður 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 Formaður Kyndils lést í slysinu við Tungufljót Innlent Kosningavaktin: Íslendingar ganga að kjörborðinu Innlent Verkfallið hafi mikil áhrif á fáar fjölskyldur og lítil áhrif á samfélagið Innlent Yfirbuguðu konu með lítið barn og hníf í hendi Innlent „Já, maður! Að sjálfsögðu vinnur hann þetta!“ Erlent Málið komið á „endastöð“ og rannsókn lokið Innlent Sigurður Ingi þögull um búsetuúrræðin Innlent Selur íbúð sem hann gerði upp og flytur í ódýrari íbúð Innlent Leituðu áfram undir ís vegna misræmis milli lista og leiðsögumanna Innlent Rauð veðurviðvörun og 80 flugferðum aflýst eða frestað Erlent Fleiri fréttir Réttað yfir átta vegna afhöfðunar kennara í París Rauð veðurviðvörun og 80 flugferðum aflýst eða frestað „Já, maður! Að sjálfsögðu vinnur hann þetta!“ Evrópusamstarf verður að Evrópuvandamáli Forseti Moldóvu hélt velli þrátt fyrir ásakanir um rússnesk afskipti Á lokametrunum í kosningabaráttu Repúblikanar önugir yfir óvæntu atriði Harris í SNL Grýttu drullu í Spánarkonung Skyggnst inn í hugarheim stuðningsmanna Trump Óvænt forskot Harris í Iowa sætir tíðindum Hefja bólusetningar við lömunarveiki á ný Sendir tíu þúsund manna herlið til Valensía Ostaþjófnaður skekur heim matgæðinga: „Hver vill svona mikinn ost?“ „Margt að óttast“ en ameríski draumurinn lifir Badenoch nýr leiðtogi Íhaldsflokksins „Ég myndi frekar kasta mér fram af kletti en að kjósa Donald Trump“ Létust þegar skyggni hrundi ofan á þau í Serbíu Rúmlega tvö hundruð látnir eftir flóðin Kim hafi stutt Rússa frá upphafi „heilags stríðs“ þeirra Telja opinber úrslit kosninganna í Georgíu ekki standast Háttsettur Trump-liði segir RFK hafa sannfært hann um skaðsemi bóluefna Rússar taldir hylja slóð flutningaskipa til að verja olíuhafnir sínar Búa sig undir meiri rigningu og fleiri flóð á Spáni Segir ummæli Trump um konur móðgun við alla Um átta þúsund norðurkóreskir hermenn á landamærunum Horfði á lík fljóta fram hjá Tala látinna á Spáni hækkar Rússar og Íranar auka samstarf í varnarmálum Stórsigur beggja innan skekkjumarka Ný flaug flaug lengra en áður Sjá meira