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 Kosningaspá Vísis: Líkur Alberts aukast en Bjarnveigar dvína Innlent Ítreka yfirráð yfir Falklandseyjum eftir hótun Bandaríkjamanna Erlent Handtekinn eftir að hafa valdið umferðarslysi Innlent Fjölgar í hópi sakborninga og ráðist í húsleit Innlent Netanjahú greindist með krabbamein Erlent Hlýtt í dag en kuldi í kortunum Veður Slíkur fjöldi ekki sést síðustu fimmtíu ár Innlent Gerðu árás á mörgum stöðum á sama tíma Erlent Segja engan fund á dagskrá Erlent Gasabúar kjósa í fyrsta sinn í tuttugu ár Erlent Fleiri fréttir Gerðu árás á mörgum stöðum á sama tíma Gasabúar kjósa í fyrsta sinn í tuttugu ár Segja engan fund á dagskrá Ítreka yfirráð yfir Falklandseyjum eftir hótun Bandaríkjamanna Netanjahú greindist með krabbamein Sendimenn Trump fara á fund utanríkisráðherra Írans á morgun Vesturlönd tali opinskátt um fyrirætlað stríð við Rússland Ræða ekki loftslagsmál á umhverfisfundi til að friðþægja Bandaríkjastjórn Sækir aftur um reynslulausn Handtaka hermann sem veðjaði á að Maduro yrði tekinn Sefur í kjallaranum þar sem Heuermann myrti og sundurlimaði fórnarlömb sín Lánið í höfn og Harry veitir Trump óumbeðin ráð Segir vopnahlé framlengt um þrjár vikur Fyrirtæki MrBeast sakað um að afsaka kynferðislega áreitni Skjóta á alla báta sem leggja tundurdufl Með lista yfir góða og slæma bandamenn Fimm í lífshættu eftir lestarslysið Fjórir í lífshættu eftir lestarslys í Danmörku Vélmennið Ace sigrar atvinnumenn í borðtennis Tóku tvö skip og réðust á það þriðja Óvænt jafntefli í kjördæmastríðinu Sækja mannréttindasamtök til saka vegna njósna um öfgamenn Vilja senda afganska bandamenn og fjölskyldur til Kongó Hætta að styrkja Feneyjartvíæringinn vegna þátttöku Rússa Vilja tæpar tvö hundruð billjónir til varnarmála Allir Bretar fæddir eftir 2008 í lífstíðarbann frá tóbaki Framlengir vopnahléið og herkvína Þriðji þingmaðurinn segir af sér á viku Viðræður enn á ís vegna „óásættanlegrar“ hegðunar Ein af hinstu óskum Frans páfa enn óuppfyllt 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 Kosningaspá Vísis: Líkur Alberts aukast en Bjarnveigar dvína Innlent Ítreka yfirráð yfir Falklandseyjum eftir hótun Bandaríkjamanna Erlent Handtekinn eftir að hafa valdið umferðarslysi Innlent Fjölgar í hópi sakborninga og ráðist í húsleit Innlent Netanjahú greindist með krabbamein Erlent Hlýtt í dag en kuldi í kortunum Veður Slíkur fjöldi ekki sést síðustu fimmtíu ár Innlent Gerðu árás á mörgum stöðum á sama tíma Erlent Segja engan fund á dagskrá Erlent Gasabúar kjósa í fyrsta sinn í tuttugu ár Erlent Fleiri fréttir Gerðu árás á mörgum stöðum á sama tíma Gasabúar kjósa í fyrsta sinn í tuttugu ár Segja engan fund á dagskrá Ítreka yfirráð yfir Falklandseyjum eftir hótun Bandaríkjamanna Netanjahú greindist með krabbamein Sendimenn Trump fara á fund utanríkisráðherra Írans á morgun Vesturlönd tali opinskátt um fyrirætlað stríð við Rússland Ræða ekki loftslagsmál á umhverfisfundi til að friðþægja Bandaríkjastjórn Sækir aftur um reynslulausn Handtaka hermann sem veðjaði á að Maduro yrði tekinn Sefur í kjallaranum þar sem Heuermann myrti og sundurlimaði fórnarlömb sín Lánið í höfn og Harry veitir Trump óumbeðin ráð Segir vopnahlé framlengt um þrjár vikur Fyrirtæki MrBeast sakað um að afsaka kynferðislega áreitni Skjóta á alla báta sem leggja tundurdufl Með lista yfir góða og slæma bandamenn Fimm í lífshættu eftir lestarslysið Fjórir í lífshættu eftir lestarslys í Danmörku Vélmennið Ace sigrar atvinnumenn í borðtennis Tóku tvö skip og réðust á það þriðja Óvænt jafntefli í kjördæmastríðinu Sækja mannréttindasamtök til saka vegna njósna um öfgamenn Vilja senda afganska bandamenn og fjölskyldur til Kongó Hætta að styrkja Feneyjartvíæringinn vegna þátttöku Rússa Vilja tæpar tvö hundruð billjónir til varnarmála Allir Bretar fæddir eftir 2008 í lífstíðarbann frá tóbaki Framlengir vopnahléið og herkvína Þriðji þingmaðurinn segir af sér á viku Viðræður enn á ís vegna „óásættanlegrar“ hegðunar Ein af hinstu óskum Frans páfa enn óuppfyllt Sjá meira