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 Ferðamaður réðst á leiðsögukonu: „Ísland hefur brugðist mér“ Innlent Afplána líklegast í fjögur til fimm ár á Litla Hrauni Innlent Ræningjar fjölmenntu með byssur og haka í skartgripabúð Erlent Dróna- og skuggastríð í Evrópu: Hvað gengur Rússum til og hvað getur NATO gert? Erlent Sigar hernum á „hryðjuverkamenn“ í Portland Erlent Drónaútgerð?: Þingmaður hefur áhyggjur af rússneskum skipum við Færeyjar Erlent „Við þurfum ekki öll að fara á sjúkrahús“ Innlent Ellilífeyrisþegar sá hópur sem hafi það einna best Innlent Musk, Thiel og Andrés nefndir í nýjum skjölum Epsteins Erlent Aftur flagnar Vesturbæjarlaug: „Eins og hún sé með skallablett“ Innlent Fleiri fréttir Dróna- og skuggastríð í Evrópu: Hvað gengur Rússum til og hvað getur NATO gert? Sigar hernum á „hryðjuverkamenn“ í Portland Ráku starfsmenn FBI sem fóru á hnéð eftir morðið á Floyd Fundu leynilega sígarettuverksmiðju í neðanjarðarbyrgi Drónar sáust á flugi yfir herflugvelli í Danmörku og Noregi Ræningjar fjölmenntu með byssur og haka í skartgripabúð Musk, Thiel og Andrés nefndir í nýjum skjölum Epsteins Ætlar að peppa herforingjana á fundinum fordæmalausa Drónaútgerð?: Þingmaður hefur áhyggjur af rússneskum skipum við Færeyjar Fyrrverandi aðstoðarmaður forseta dæmdur fyrir njósnir Yfirgáfu salinn þegar Netanjahú hóf ræðu sína Tekinn af lífi fyrir að myrða stúlkubarn við „særingu“ Comey hvergi banginn þrátt fyrir ákæru Ekki hægt að staðfesta drónaflug við Álaborgarflugvöll Bandaríkjamenn sagðir vilja Tony Blair við stjórnvölinn á Gasa Segist ekki munu leyfa Ísrael að innlima Vesturbakkann Lofthelgi aftur lokað í Álaborg vegna drónaflugs James Comey ákærður vegna Rússarannsóknar Segir NATO og ESB hafa lýst yfir stríði við Rússland Boðar alla herforingjana á fordæmalausan skyndifund Enn lítið vitað um leyniskyttuna og tilefni árásarinnar í Dallas Hóta Demókrötum með umfangsmiklum uppsögnum Fimm ára fangelsi fyrir að taka við fúlgum fjár frá Gaddafi Keppast við að ákæra Comey Trump krefst rannsóknar á „þríþættu skemmdarverki“ hjá SÞ Drónaflug í Danmörku: „Fjölþáttaógnin er að raungerast“ Leikskóli heimtar tugi þúsunda fyrir „listaverk“ barnanna Ætlar sér að koma böndum á sjónvarpsstöðvar Macron telur Trump ekki fylgjandi innlimun Vesturbakkans Sést til dróna við fjóra flugvelli í Danmörku 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 Ferðamaður réðst á leiðsögukonu: „Ísland hefur brugðist mér“ Innlent Afplána líklegast í fjögur til fimm ár á Litla Hrauni Innlent Ræningjar fjölmenntu með byssur og haka í skartgripabúð Erlent Dróna- og skuggastríð í Evrópu: Hvað gengur Rússum til og hvað getur NATO gert? Erlent Sigar hernum á „hryðjuverkamenn“ í Portland Erlent Drónaútgerð?: Þingmaður hefur áhyggjur af rússneskum skipum við Færeyjar Erlent „Við þurfum ekki öll að fara á sjúkrahús“ Innlent Ellilífeyrisþegar sá hópur sem hafi það einna best Innlent Musk, Thiel og Andrés nefndir í nýjum skjölum Epsteins Erlent Aftur flagnar Vesturbæjarlaug: „Eins og hún sé með skallablett“ Innlent Fleiri fréttir Dróna- og skuggastríð í Evrópu: Hvað gengur Rússum til og hvað getur NATO gert? Sigar hernum á „hryðjuverkamenn“ í Portland Ráku starfsmenn FBI sem fóru á hnéð eftir morðið á Floyd Fundu leynilega sígarettuverksmiðju í neðanjarðarbyrgi Drónar sáust á flugi yfir herflugvelli í Danmörku og Noregi Ræningjar fjölmenntu með byssur og haka í skartgripabúð Musk, Thiel og Andrés nefndir í nýjum skjölum Epsteins Ætlar að peppa herforingjana á fundinum fordæmalausa Drónaútgerð?: Þingmaður hefur áhyggjur af rússneskum skipum við Færeyjar Fyrrverandi aðstoðarmaður forseta dæmdur fyrir njósnir Yfirgáfu salinn þegar Netanjahú hóf ræðu sína Tekinn af lífi fyrir að myrða stúlkubarn við „særingu“ Comey hvergi banginn þrátt fyrir ákæru Ekki hægt að staðfesta drónaflug við Álaborgarflugvöll Bandaríkjamenn sagðir vilja Tony Blair við stjórnvölinn á Gasa Segist ekki munu leyfa Ísrael að innlima Vesturbakkann Lofthelgi aftur lokað í Álaborg vegna drónaflugs James Comey ákærður vegna Rússarannsóknar Segir NATO og ESB hafa lýst yfir stríði við Rússland Boðar alla herforingjana á fordæmalausan skyndifund Enn lítið vitað um leyniskyttuna og tilefni árásarinnar í Dallas Hóta Demókrötum með umfangsmiklum uppsögnum Fimm ára fangelsi fyrir að taka við fúlgum fjár frá Gaddafi Keppast við að ákæra Comey Trump krefst rannsóknar á „þríþættu skemmdarverki“ hjá SÞ Drónaflug í Danmörku: „Fjölþáttaógnin er að raungerast“ Leikskóli heimtar tugi þúsunda fyrir „listaverk“ barnanna Ætlar sér að koma böndum á sjónvarpsstöðvar Macron telur Trump ekki fylgjandi innlimun Vesturbakkans Sést til dróna við fjóra flugvelli í Danmörku Sjá meira