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 Flugslysið sem skók þjóðina og aldrei munu fást svör við Innlent Vaktin: Forsetakosningar í Bandaríkjunum Erlent Sakfelldur fyrir þátt í banaslysi en annar ökumaður aldrei fundist Innlent „Við erum ógeðslega sár fyrir hönd barnanna okkar“ Innlent Kosningavaktin: Íslendingar ganga að kjörborðinu Innlent Hagnast um hálfan milljarð og reiknar með þrefalt meira á næsta ári Innlent Baráttan um Bandaríkin: Hvað gerist eiginlega í nótt? Erlent „Ég var barnið sem vildi ekki taka í höndina á kennaranum sínum“ Innlent Perlan þurfi að seljast fyrir áramót svo dæmið gangi upp Innlent Segja verkfall kennara skapa ójafnræði og óréttlæti Innlent Fleiri fréttir Spurning hvort hræðsluáróður eða jákvæðni nái betur til kjósenda Baráttan um Bandaríkin: Hvað gerist eiginlega í nótt? Mikill viðbúnaður vegna ásakana um svindl í lykilsýslu Arizona Dæmdur í fangelsi fyrir kóranbrennur Vaktin: Forsetakosningar í Bandaríkjunum Bandaríkjamenn ganga að kjörborðinu Útsendarar GRU sagðir hafa sent eldsprengjur með flugvélum Sigurvegarar í keppni Musks ekki valdir af handahófi Pennsylvanía nauðsynleg til að tryggja sigur Réttað yfir átta vegna afhöfðunar kennara í París Rauð veðurviðvörun og 80 flugferðum aflýst eða frestað „Já, maður! Að sjálfsögðu vinnur hann þetta!“ Evrópusamstarf verður að Evrópuvandamáli Forseti Moldóvu hélt velli þrátt fyrir ásakanir um rússnesk afskipti Á lokametrunum í kosningabaráttu Repúblikanar önugir yfir óvæntu atriði Harris í SNL Grýttu drullu í Spánarkonung Skyggnst inn í hugarheim stuðningsmanna Trump Óvænt forskot Harris í Iowa sætir tíðindum Hefja bólusetningar við lömunarveiki á ný Sendir tíu þúsund manna herlið til Valensía Ostaþjófnaður skekur heim matgæðinga: „Hver vill svona mikinn ost?“ „Margt að óttast“ en ameríski draumurinn lifir Badenoch nýr leiðtogi Íhaldsflokksins „Ég myndi frekar kasta mér fram af kletti en að kjósa Donald Trump“ Létust þegar skyggni hrundi ofan á þau í Serbíu Rúmlega tvö hundruð látnir eftir flóðin Kim hafi stutt Rússa frá upphafi „heilags stríðs“ þeirra Telja opinber úrslit kosninganna í Georgíu ekki standast Háttsettur Trump-liði segir RFK hafa sannfært hann um skaðsemi bóluefna 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 Flugslysið sem skók þjóðina og aldrei munu fást svör við Innlent Vaktin: Forsetakosningar í Bandaríkjunum Erlent Sakfelldur fyrir þátt í banaslysi en annar ökumaður aldrei fundist Innlent „Við erum ógeðslega sár fyrir hönd barnanna okkar“ Innlent Kosningavaktin: Íslendingar ganga að kjörborðinu Innlent Hagnast um hálfan milljarð og reiknar með þrefalt meira á næsta ári Innlent Baráttan um Bandaríkin: Hvað gerist eiginlega í nótt? Erlent „Ég var barnið sem vildi ekki taka í höndina á kennaranum sínum“ Innlent Perlan þurfi að seljast fyrir áramót svo dæmið gangi upp Innlent Segja verkfall kennara skapa ójafnræði og óréttlæti Innlent Fleiri fréttir Spurning hvort hræðsluáróður eða jákvæðni nái betur til kjósenda Baráttan um Bandaríkin: Hvað gerist eiginlega í nótt? Mikill viðbúnaður vegna ásakana um svindl í lykilsýslu Arizona Dæmdur í fangelsi fyrir kóranbrennur Vaktin: Forsetakosningar í Bandaríkjunum Bandaríkjamenn ganga að kjörborðinu Útsendarar GRU sagðir hafa sent eldsprengjur með flugvélum Sigurvegarar í keppni Musks ekki valdir af handahófi Pennsylvanía nauðsynleg til að tryggja sigur Réttað yfir átta vegna afhöfðunar kennara í París Rauð veðurviðvörun og 80 flugferðum aflýst eða frestað „Já, maður! Að sjálfsögðu vinnur hann þetta!“ Evrópusamstarf verður að Evrópuvandamáli Forseti Moldóvu hélt velli þrátt fyrir ásakanir um rússnesk afskipti Á lokametrunum í kosningabaráttu Repúblikanar önugir yfir óvæntu atriði Harris í SNL Grýttu drullu í Spánarkonung Skyggnst inn í hugarheim stuðningsmanna Trump Óvænt forskot Harris í Iowa sætir tíðindum Hefja bólusetningar við lömunarveiki á ný Sendir tíu þúsund manna herlið til Valensía Ostaþjófnaður skekur heim matgæðinga: „Hver vill svona mikinn ost?“ „Margt að óttast“ en ameríski draumurinn lifir Badenoch nýr leiðtogi Íhaldsflokksins „Ég myndi frekar kasta mér fram af kletti en að kjósa Donald Trump“ Létust þegar skyggni hrundi ofan á þau í Serbíu Rúmlega tvö hundruð látnir eftir flóðin Kim hafi stutt Rússa frá upphafi „heilags stríðs“ þeirra Telja opinber úrslit kosninganna í Georgíu ekki standast Háttsettur Trump-liði segir RFK hafa sannfært hann um skaðsemi bóluefna Sjá meira