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 8,8 stiga skjálfti í Rússlandi: Flóðbylgjuviðvaranir gefnar út víða um Kyrrahaf Erlent Ákærð fyrir að bana föður og tilraun til að bana móður Innlent Fjöldi ferðamanna slíkur að rotþróin ræður ekki við það Innlent „Hann stal henni“ Erlent Veðurspáin fyrir helgina að skána Innlent Langþreyttur á bensínbrúsum og „bílakirkjugarði“ Innlent Pokrovsk riðar til falls Erlent Vill greiða sex milljarða tryggingu til að losna úr haldi Erlent Lögreglan leitar þessara manna Innlent Stöðfirðingar þreyttir á ferðamönnum sem geri þarfir sínar um allan bæ Innlent Fleiri fréttir Fyrsta ástralska geimflaugin flaug í fjórtán sekúndur Maxwell vill friðhelgi fyrir vitnisburðinn Vill greiða sex milljarða tryggingu til að losna úr haldi Pokrovsk riðar til falls 8,8 stiga skjálfti í Rússlandi: Flóðbylgjuviðvaranir gefnar út víða um Kyrrahaf Arabaríki og lönd ESB kalla eftir tveggja ríkja lausn og afvopnun Hamas Ísland ekki í fararbroddi heldur fylgi öðrum í humátt á eftir „Hann stal henni“ Bretar hyggjast viðurkenna Palestínu sem sjálfstætt ríki Færeyingar heita refsiaðgerðum gegn Rússlandi: „Eigum eftir að sjá hvernig efndirnar verða“ Gefa lítið fyrir afarkosti Trumps Ætlaði í höfuðstöðvar NFL Bandarískir trúboðar herja á einangraða ættbálka með drónum og sólarknúnum afspilunartækjum Trump um Epstein: „Hann stal fólki sem vann fyrir mig“ Íhuga að greiða sextíu milljarða til að friðþægja Trump Hyggjast greiða 60 þúsund á ári fyrir öll börn undir þriggja ára „Versta mögulega tilfelli hungursneyðar“ Maxwell biðlar til Hæstaréttar Á annan tug í valnum eftir að Rússar sprengdu fangelsi í loft upp Trump segir „alvöru hungursneyð“ ríkja á Gasa Fjórir látnir eftir skotárás á Manhattan Vill að skýrslutaka Murdochs fari fram eins fljótt og hægt er Tóku tugi af lífi eftir að hafa fengið lausnarfé Elsti Gallagher-bróðirinn ákærður fyrir nauðgun Krísa yfirvofandi: Þurr svæði stækka og þorna hraðar Fækkar dögunum sem hann gaf Pútín: „Ég held ég viti þegar svarið“ Vara við hópeitrunum af völdum THC eftir atvik í fyrra Þrír látnir eftir að lest fór af sporinu Ætla að breyta heræfingum eftir skammir frá systur Kims Semja um vopnahlé 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 8,8 stiga skjálfti í Rússlandi: Flóðbylgjuviðvaranir gefnar út víða um Kyrrahaf Erlent Ákærð fyrir að bana föður og tilraun til að bana móður Innlent Fjöldi ferðamanna slíkur að rotþróin ræður ekki við það Innlent „Hann stal henni“ Erlent Veðurspáin fyrir helgina að skána Innlent Langþreyttur á bensínbrúsum og „bílakirkjugarði“ Innlent Pokrovsk riðar til falls Erlent Vill greiða sex milljarða tryggingu til að losna úr haldi Erlent Lögreglan leitar þessara manna Innlent Stöðfirðingar þreyttir á ferðamönnum sem geri þarfir sínar um allan bæ Innlent Fleiri fréttir Fyrsta ástralska geimflaugin flaug í fjórtán sekúndur Maxwell vill friðhelgi fyrir vitnisburðinn Vill greiða sex milljarða tryggingu til að losna úr haldi Pokrovsk riðar til falls 8,8 stiga skjálfti í Rússlandi: Flóðbylgjuviðvaranir gefnar út víða um Kyrrahaf Arabaríki og lönd ESB kalla eftir tveggja ríkja lausn og afvopnun Hamas Ísland ekki í fararbroddi heldur fylgi öðrum í humátt á eftir „Hann stal henni“ Bretar hyggjast viðurkenna Palestínu sem sjálfstætt ríki Færeyingar heita refsiaðgerðum gegn Rússlandi: „Eigum eftir að sjá hvernig efndirnar verða“ Gefa lítið fyrir afarkosti Trumps Ætlaði í höfuðstöðvar NFL Bandarískir trúboðar herja á einangraða ættbálka með drónum og sólarknúnum afspilunartækjum Trump um Epstein: „Hann stal fólki sem vann fyrir mig“ Íhuga að greiða sextíu milljarða til að friðþægja Trump Hyggjast greiða 60 þúsund á ári fyrir öll börn undir þriggja ára „Versta mögulega tilfelli hungursneyðar“ Maxwell biðlar til Hæstaréttar Á annan tug í valnum eftir að Rússar sprengdu fangelsi í loft upp Trump segir „alvöru hungursneyð“ ríkja á Gasa Fjórir látnir eftir skotárás á Manhattan Vill að skýrslutaka Murdochs fari fram eins fljótt og hægt er Tóku tugi af lífi eftir að hafa fengið lausnarfé Elsti Gallagher-bróðirinn ákærður fyrir nauðgun Krísa yfirvofandi: Þurr svæði stækka og þorna hraðar Fækkar dögunum sem hann gaf Pútín: „Ég held ég viti þegar svarið“ Vara við hópeitrunum af völdum THC eftir atvik í fyrra Þrír látnir eftir að lest fór af sporinu Ætla að breyta heræfingum eftir skammir frá systur Kims Semja um vopnahlé Sjá meira