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 Sárnar hvernig fjölskyldunni bárust tíðindin hörmulegu Innlent Nafn stúlkunnar sem lést Innlent Eyða ekki tíma í að eltast við sögusagnir Innlent Banaslys á byggingarsvæði í Árborg Innlent Bjarni segir brottvísunina standa Innlent Lífvarðaþjónustan segist meðvituð um tíst Musk um Biden og Harris Erlent „Ég er nauðgari eins og hinir mennirnir hér inni“ Erlent Telur litlar líkur á að Yazan verði vísað úr landi Innlent Bjóst ekki við því að þurfa á svartri vinnu að halda í ellinni Innlent Finnum sérstaklega til þegar börn eigi í hlut Innlent Fleiri fréttir „Það er hula yfir sólinni“ Læknir grunaður um að nauðga 88 konum Tæplega þrjú þúsund slasaðir eftir að símboðar sprungu Stækkar herinn í þriðja sinn Verður kanslaraefni Kristilegra demókrata „Ég er nauðgari eins og hinir mennirnir hér inni“ Blóðug barátta um yfirráð yfir Sinaloa-samtökunum Lífvarðaþjónustan segist meðvituð um tíst Musk um Biden og Harris Flóð í Evrópu og Mjanmar og gróðureldar í Portúgal Ákærur gefnar út og Sean Combs handtekinn í New York Herforingi kallar eftir innrás í Líbanon Lamdi mótframbjóðanda með stól í kappræðum Dæmdur fyrir barnaníðsefni en sleppur við fangelsi Lifa enn í vellystingum á rívíerunni þrátt fyrir refsiaðgerðir Litlar breytingar á fylgi eftir kappræðurnar Dæmdur fyrir stuttermabol á grundvelli þjóðaröryggis Þriggja mánaða úrkoma á þremur dögum í mannskæðum flóðum Grunaður tilræðismaður vildi berjast og deyja í Úkraínu Vaktin: Rannsakað sem banatilræði gegn Trump Hafna því að CIA hafi reynt að ráða Maduro af dögum Lofar að svara árásum Húta af hörku Vill ekki ræða verðmiðann Tilkynnti of seint um fatastyrki til konunnar sinnar Neyðarástand vegna flóða í Mið- og Austur- Evrópu Fundu um 40 kíló af kókaíni í bananasendingu Búa sig undir aftakaúrkomu og flóð í Mið-Evrópu Hét því að vísa haítískum innflytjendum til Venesúela Saka rússneskan ríkisfjölmiðil um að vera arm leyniþjónustunnar Hafa áhyggjur af samsæringi sem fylgir Trump Hlutu IG Nóbelinn fyrir rannsóknir á öndun gegnum endaþarminn 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 Sárnar hvernig fjölskyldunni bárust tíðindin hörmulegu Innlent Nafn stúlkunnar sem lést Innlent Eyða ekki tíma í að eltast við sögusagnir Innlent Banaslys á byggingarsvæði í Árborg Innlent Bjarni segir brottvísunina standa Innlent Lífvarðaþjónustan segist meðvituð um tíst Musk um Biden og Harris Erlent „Ég er nauðgari eins og hinir mennirnir hér inni“ Erlent Telur litlar líkur á að Yazan verði vísað úr landi Innlent Bjóst ekki við því að þurfa á svartri vinnu að halda í ellinni Innlent Finnum sérstaklega til þegar börn eigi í hlut Innlent Fleiri fréttir „Það er hula yfir sólinni“ Læknir grunaður um að nauðga 88 konum Tæplega þrjú þúsund slasaðir eftir að símboðar sprungu Stækkar herinn í þriðja sinn Verður kanslaraefni Kristilegra demókrata „Ég er nauðgari eins og hinir mennirnir hér inni“ Blóðug barátta um yfirráð yfir Sinaloa-samtökunum Lífvarðaþjónustan segist meðvituð um tíst Musk um Biden og Harris Flóð í Evrópu og Mjanmar og gróðureldar í Portúgal Ákærur gefnar út og Sean Combs handtekinn í New York Herforingi kallar eftir innrás í Líbanon Lamdi mótframbjóðanda með stól í kappræðum Dæmdur fyrir barnaníðsefni en sleppur við fangelsi Lifa enn í vellystingum á rívíerunni þrátt fyrir refsiaðgerðir Litlar breytingar á fylgi eftir kappræðurnar Dæmdur fyrir stuttermabol á grundvelli þjóðaröryggis Þriggja mánaða úrkoma á þremur dögum í mannskæðum flóðum Grunaður tilræðismaður vildi berjast og deyja í Úkraínu Vaktin: Rannsakað sem banatilræði gegn Trump Hafna því að CIA hafi reynt að ráða Maduro af dögum Lofar að svara árásum Húta af hörku Vill ekki ræða verðmiðann Tilkynnti of seint um fatastyrki til konunnar sinnar Neyðarástand vegna flóða í Mið- og Austur- Evrópu Fundu um 40 kíló af kókaíni í bananasendingu Búa sig undir aftakaúrkomu og flóð í Mið-Evrópu Hét því að vísa haítískum innflytjendum til Venesúela Saka rússneskan ríkisfjölmiðil um að vera arm leyniþjónustunnar Hafa áhyggjur af samsæringi sem fylgir Trump Hlutu IG Nóbelinn fyrir rannsóknir á öndun gegnum endaþarminn Sjá meira