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 Ástand á stúdentagörðum: Ítrekuð innbrot, mat stolið, dýnur í kjallara og hland á gólfi Innlent „Það kemur að því að við lendum í veseni“ Innlent „Mér hefur aldrei verið sýnd jafn mikil vanvirðing“ Innlent Lögregla hafi hlaupið á sig á Siglufirði: „Þetta eru einstök prúðmenni“ Innlent Yfirgefið hreysi víkur fyrir hundrað íbúðum Innlent „Geta verið dauðsföll, þú veist ekkert hvað er í þessu“ Innlent Konan er fundin Innlent „Selir“ skutu óvopnaða borgara í leyniaðgerð í Norður-Kóreu Erlent Hefur sætt umsáturseinelti í 14 ár: „Þetta hefur bara rústað lífi mínu“ Innlent Skoða að banna trans fólki að eiga skotvopn Erlent Fleiri fréttir Webb smellti af nýburamyndum Harðlega gagnrýndur af bæði Demókrötum og Repúblikönum Fundu ofgnótt ferskvatns undir sjávarbotninum í Atlantshafi Segir af sér sem ráðherra og varaformaður Verkamannaflokksins „Selir“ skutu óvopnaða borgara í leyniaðgerð í Norður-Kóreu Hertogaynjan af Kent er látin Konungssinninn Anutin Charnvirakul nýr forsætisráðherra Taílands Bretar, Kanadamenn, Suður-Kóreubúar og Þjóðverji meðal látinna í Lissabon Sér ekki tilgang í öryggistryggingum þar sem Rússum sé treystandi Skoða að banna trans fólki að eiga skotvopn Svíar saka Rússa um auknar truflanir í staðsetningarbúnaði Gekkst undir aðgerð vegna húðkrabbameins Kynnir stríðsmálaráðuneytið til leiks Gerðu loftárás á vinnusvæði danskra hjálparsamtaka Yfir tvö þúsund látnir eftir jarðskjálftann Segir 26 ríki vilja senda hermenn til Úkraínu Sá sem ók á skrúðgöngu Liverpool-manna lýsti yfir sakleysi Mátti ekki stöðva fjárveitingar til Harvard Tískugoðsögnin Giorgio Armani er fallin frá Búa sig undir komu hermanna og útsendara ICE Evrópuleiðtogar funda um öryggistryggingar fyrir Úkraínu Spinna samsæriskenningar vegna óvenjumargra andláta frambjóðenda Biðja hæstarétt um flýtimeðferð vegna tolla Höfundur Father Ted handtekinn fyrir að hvetja til ofbeldis gegn trans fólki Allir íbúar munu geta höfðað mál vegna þungunarrofslyfja Vinna að lista yfir vini og samstarfsmenn Epstein Mjótt á munum í Noregi og líkur á flókinni stjórnarmyndun Mótmæla hugmyndum um innlimun nær alls Vesturbakkans Þjóðarsorg lýst yfir í Portgúal Pútín og Xi ræddu ódauðleika í gegnum líffæragjöf 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 Ástand á stúdentagörðum: Ítrekuð innbrot, mat stolið, dýnur í kjallara og hland á gólfi Innlent „Það kemur að því að við lendum í veseni“ Innlent „Mér hefur aldrei verið sýnd jafn mikil vanvirðing“ Innlent Lögregla hafi hlaupið á sig á Siglufirði: „Þetta eru einstök prúðmenni“ Innlent Yfirgefið hreysi víkur fyrir hundrað íbúðum Innlent „Geta verið dauðsföll, þú veist ekkert hvað er í þessu“ Innlent Konan er fundin Innlent „Selir“ skutu óvopnaða borgara í leyniaðgerð í Norður-Kóreu Erlent Hefur sætt umsáturseinelti í 14 ár: „Þetta hefur bara rústað lífi mínu“ Innlent Skoða að banna trans fólki að eiga skotvopn Erlent Fleiri fréttir Webb smellti af nýburamyndum Harðlega gagnrýndur af bæði Demókrötum og Repúblikönum Fundu ofgnótt ferskvatns undir sjávarbotninum í Atlantshafi Segir af sér sem ráðherra og varaformaður Verkamannaflokksins „Selir“ skutu óvopnaða borgara í leyniaðgerð í Norður-Kóreu Hertogaynjan af Kent er látin Konungssinninn Anutin Charnvirakul nýr forsætisráðherra Taílands Bretar, Kanadamenn, Suður-Kóreubúar og Þjóðverji meðal látinna í Lissabon Sér ekki tilgang í öryggistryggingum þar sem Rússum sé treystandi Skoða að banna trans fólki að eiga skotvopn Svíar saka Rússa um auknar truflanir í staðsetningarbúnaði Gekkst undir aðgerð vegna húðkrabbameins Kynnir stríðsmálaráðuneytið til leiks Gerðu loftárás á vinnusvæði danskra hjálparsamtaka Yfir tvö þúsund látnir eftir jarðskjálftann Segir 26 ríki vilja senda hermenn til Úkraínu Sá sem ók á skrúðgöngu Liverpool-manna lýsti yfir sakleysi Mátti ekki stöðva fjárveitingar til Harvard Tískugoðsögnin Giorgio Armani er fallin frá Búa sig undir komu hermanna og útsendara ICE Evrópuleiðtogar funda um öryggistryggingar fyrir Úkraínu Spinna samsæriskenningar vegna óvenjumargra andláta frambjóðenda Biðja hæstarétt um flýtimeðferð vegna tolla Höfundur Father Ted handtekinn fyrir að hvetja til ofbeldis gegn trans fólki Allir íbúar munu geta höfðað mál vegna þungunarrofslyfja Vinna að lista yfir vini og samstarfsmenn Epstein Mjótt á munum í Noregi og líkur á flókinni stjórnarmyndun Mótmæla hugmyndum um innlimun nær alls Vesturbakkans Þjóðarsorg lýst yfir í Portgúal Pútín og Xi ræddu ódauðleika í gegnum líffæragjöf Sjá meira