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 Svikahrappurinn gripinn glóðvolgur og grunaður um fleiri svik Innlent Segir andúð meiri í garð Miðflokksmanna en trans fólks Innlent Kína sendir skilaboð til Bandaríkjanna og Trump svarar um hæl Erlent „Við hvað ertu hræddur?“ Innlent Fimmtán látnir hið minnsta eftir að kláfur fór út af sporinu Erlent Drekinn beraði vígtennurnar Erlent Segja tilraunir með „fljúgandi Chernobyl“ hafnar Erlent Rannsaka stórfellda líkamsárás í Seljahverfi Innlent Lögregla tók hús á Skorrdælingum sem fjölgar í aðdraganda kosninga Innlent Tók dóttur sína og erfingja með til Kína Erlent Fleiri fréttir Pútín og Xi ræddu ódauðleika í gegnum líffæragjöf Fimmtán látnir hið minnsta eftir að kláfur fór út af sporinu Ætla að fella niður bólusetningarskyldu í Flórída Segja tilraunir með „fljúgandi Chernobyl“ hafnar Drekinn beraði vígtennurnar Tók dóttur sína og erfingja með til Kína Felldu ellefu í árás á bát meintra smyglara frá Venesúela Fjallar um afstöðu Elísabetar til Brexit og hvernig Kamilla varðist árás Kína sendir skilaboð til Bandaríkjanna og Trump svarar um hæl Vilja gera Úkraínu að tormeltum „stálbroddgelti“ Telja nú að enginn raðsundlaugarkúkari hafi verið á ferð Mátti ekki nota hermenn til löggæslu í Los Angeles „Rússar eru upp á náð Kínverja komnir“ Setja tæpar tvær billjónir í freigátur frá Bretlandi Að minnsta kosti fjórtánhundrað látnir í Afganistan Erfiður mánuður í vændum fyrir Repúblikana Vilja viðurkenna Palestínu en með skilyrðum Leiðtogar Rússlands, Írans og Norður-Kóreu viðstaddir kínverska hersýningu „Þetta er skipulag að fjöldabrottflutningum, markaðssett sem þróunaráætlun“ Talíbanar óska eftir aðstoð alþjóðasamfélagsins Vélmenni hlaðin sprengiefnum rífi niður byggingar Vara við því að Kennedy ógni heilsu landsmanna Baðst afsökunar áður en hann hlaut fangelsisdóm fyrir vörslu barnaníðsefnis Telja Rússa hafa truflað flugvél forseta framkvæmdastjórnar ESB „Kynlífsdúkka“ af ungu barni meðal gagna máls gegn fyrrverandi ráðherra Refsivert að leita að ævisögu Navalní á netinu í Rússlandi Dómari stöðvaði flutning fylgdarlausra barna til Gvatemala Rúmlega sex hundruð látnir eftir skjálfta í Afganistan Handtekinn vegna morðsins á þingforsetanum fyrrverandi Vilja reisa gervigreindarborgir á rústum Gasa 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 Svikahrappurinn gripinn glóðvolgur og grunaður um fleiri svik Innlent Segir andúð meiri í garð Miðflokksmanna en trans fólks Innlent Kína sendir skilaboð til Bandaríkjanna og Trump svarar um hæl Erlent „Við hvað ertu hræddur?“ Innlent Fimmtán látnir hið minnsta eftir að kláfur fór út af sporinu Erlent Drekinn beraði vígtennurnar Erlent Segja tilraunir með „fljúgandi Chernobyl“ hafnar Erlent Rannsaka stórfellda líkamsárás í Seljahverfi Innlent Lögregla tók hús á Skorrdælingum sem fjölgar í aðdraganda kosninga Innlent Tók dóttur sína og erfingja með til Kína Erlent Fleiri fréttir Pútín og Xi ræddu ódauðleika í gegnum líffæragjöf Fimmtán látnir hið minnsta eftir að kláfur fór út af sporinu Ætla að fella niður bólusetningarskyldu í Flórída Segja tilraunir með „fljúgandi Chernobyl“ hafnar Drekinn beraði vígtennurnar Tók dóttur sína og erfingja með til Kína Felldu ellefu í árás á bát meintra smyglara frá Venesúela Fjallar um afstöðu Elísabetar til Brexit og hvernig Kamilla varðist árás Kína sendir skilaboð til Bandaríkjanna og Trump svarar um hæl Vilja gera Úkraínu að tormeltum „stálbroddgelti“ Telja nú að enginn raðsundlaugarkúkari hafi verið á ferð Mátti ekki nota hermenn til löggæslu í Los Angeles „Rússar eru upp á náð Kínverja komnir“ Setja tæpar tvær billjónir í freigátur frá Bretlandi Að minnsta kosti fjórtánhundrað látnir í Afganistan Erfiður mánuður í vændum fyrir Repúblikana Vilja viðurkenna Palestínu en með skilyrðum Leiðtogar Rússlands, Írans og Norður-Kóreu viðstaddir kínverska hersýningu „Þetta er skipulag að fjöldabrottflutningum, markaðssett sem þróunaráætlun“ Talíbanar óska eftir aðstoð alþjóðasamfélagsins Vélmenni hlaðin sprengiefnum rífi niður byggingar Vara við því að Kennedy ógni heilsu landsmanna Baðst afsökunar áður en hann hlaut fangelsisdóm fyrir vörslu barnaníðsefnis Telja Rússa hafa truflað flugvél forseta framkvæmdastjórnar ESB „Kynlífsdúkka“ af ungu barni meðal gagna máls gegn fyrrverandi ráðherra Refsivert að leita að ævisögu Navalní á netinu í Rússlandi Dómari stöðvaði flutning fylgdarlausra barna til Gvatemala Rúmlega sex hundruð látnir eftir skjálfta í Afganistan Handtekinn vegna morðsins á þingforsetanum fyrrverandi Vilja reisa gervigreindarborgir á rústum Gasa Sjá meira