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 „Hann var sagður heimskur, ljótur og að enginn annar gæti elskað hann“ Fréttir Líbanon viðurkenni Ísrael sem ríki Erlent Hóta höfnum eftir árás á „krúnudjásnið“ Erlent Lokuðu aftur Rammagerðinni þrátt fyrir úrskurð um greiðsluskjól Innlent John Alford fannst látinn í fangelsi Erlent Vildu helst Asíubúa í flug til Grænlands Innlent Brynja Dan slítur öll tengsl við flokkinn Innlent Reyndu að vísa manninum í burtu en það gekk ekki Innlent Gular viðvaranir á norðvesturhorninu: Rýma atvinnuhúsnæði og loka vegum Veður Nemendur MR afhentu rektor undirskriftalista Innlent Fleiri fréttir John Alford fannst látinn í fangelsi Skoða möguleikann á að farga kolefni undir Eystrasalti Líbanon viðurkenni Ísrael sem ríki Hóta höfnum eftir árás á „krúnudjásnið“ Skósveinn Trumps í allt of stórum skóm Senda tvö þúsund landgönguliða til Mið-Austurlanda Forseti Kúbu segir viðræður við Trump-liða eiga sér stað Kvarnast upp úr grænlensku landsstjórninni Markmiðið enn að koma í veg fyrir að Íranir eignist kjarnavopn en hvernig? Allir sex látnir eftir að herflugvél brotlenti í Írak Svíar stöðvuðu annað skuggaskip Tvær misheppnaðar hryðjuverkaárásir á einum degi Telur að Bandaríkjastjórn vilji sundra Evrópu Franskur hermaður féll í drónaárás í Írak Virðast ekki hafa gert ráð fyrir að sundið myndi lokast Ekkert lát á árásum Ísraela og hvatt til rýmingar á stóru svæði Bandarísk herflugvél fórst í Írak Stofnandi Noma hættir í skugga ofbeldisásakana Khamenei heitir því að halda Hormússundi lokuðu Sakar Úkraínumenn um að hóta sér og fjölskyldu sinni Feðginin prófuðu nýjar skammbyssur Lögga með „vægt kvíðakast“ tók sjúkrabíl manns sem hafði verið skotinn Bandaríkjamenn virðast lítið vita hvað þeir eru að gera Þrír handteknir í tengslum við sprengingu í Ósló Úthýsa aðalsmönnum úr lávarðadeild breska þingsins Segir nánast ekkert ósprengt í Íran og að stríðinu gæti lokið fljótt Ráðist á þrjú skip á Persaflóa í nótt Mojtaba Khamenei særður en óhultur Segir Ísland geta klárað viðræður á einu og hálfu ári Forsprakki Noma sakaður um andlegt og líkamlegt ofbeldi 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 „Hann var sagður heimskur, ljótur og að enginn annar gæti elskað hann“ Fréttir Líbanon viðurkenni Ísrael sem ríki Erlent Hóta höfnum eftir árás á „krúnudjásnið“ Erlent Lokuðu aftur Rammagerðinni þrátt fyrir úrskurð um greiðsluskjól Innlent John Alford fannst látinn í fangelsi Erlent Vildu helst Asíubúa í flug til Grænlands Innlent Brynja Dan slítur öll tengsl við flokkinn Innlent Reyndu að vísa manninum í burtu en það gekk ekki Innlent Gular viðvaranir á norðvesturhorninu: Rýma atvinnuhúsnæði og loka vegum Veður Nemendur MR afhentu rektor undirskriftalista Innlent Fleiri fréttir John Alford fannst látinn í fangelsi Skoða möguleikann á að farga kolefni undir Eystrasalti Líbanon viðurkenni Ísrael sem ríki Hóta höfnum eftir árás á „krúnudjásnið“ Skósveinn Trumps í allt of stórum skóm Senda tvö þúsund landgönguliða til Mið-Austurlanda Forseti Kúbu segir viðræður við Trump-liða eiga sér stað Kvarnast upp úr grænlensku landsstjórninni Markmiðið enn að koma í veg fyrir að Íranir eignist kjarnavopn en hvernig? Allir sex látnir eftir að herflugvél brotlenti í Írak Svíar stöðvuðu annað skuggaskip Tvær misheppnaðar hryðjuverkaárásir á einum degi Telur að Bandaríkjastjórn vilji sundra Evrópu Franskur hermaður féll í drónaárás í Írak Virðast ekki hafa gert ráð fyrir að sundið myndi lokast Ekkert lát á árásum Ísraela og hvatt til rýmingar á stóru svæði Bandarísk herflugvél fórst í Írak Stofnandi Noma hættir í skugga ofbeldisásakana Khamenei heitir því að halda Hormússundi lokuðu Sakar Úkraínumenn um að hóta sér og fjölskyldu sinni Feðginin prófuðu nýjar skammbyssur Lögga með „vægt kvíðakast“ tók sjúkrabíl manns sem hafði verið skotinn Bandaríkjamenn virðast lítið vita hvað þeir eru að gera Þrír handteknir í tengslum við sprengingu í Ósló Úthýsa aðalsmönnum úr lávarðadeild breska þingsins Segir nánast ekkert ósprengt í Íran og að stríðinu gæti lokið fljótt Ráðist á þrjú skip á Persaflóa í nótt Mojtaba Khamenei særður en óhultur Segir Ísland geta klárað viðræður á einu og hálfu ári Forsprakki Noma sakaður um andlegt og líkamlegt ofbeldi Sjá meira