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 Nýr bæjarstjóri fær rúmar 2,5 milljónir á mánuði Innlent Íslenskur ofurjeppi á leið í framleiðslu Innlent Dró til sín fé sem gjaldkeri framboðsins Innlent Hátt á þriðju milljón á mánuði Innlent Reyndist fangi undir rafrænu eftirliti Innlent „Ég á von á því að Guðrún Hafsteinsdóttir taki á þessu“ Innlent Pálmi fékk kröfum Bríetar vísað frá að mestu Innlent Segir ekkert eiga að koma í veg fyrir að Airbus noti Reykjavík Innlent Mátti ekki kalla dómarann „lausláta mellu“ Innlent Hættir halal-slátrun eftir hringingar og haturspósta Innlent Fleiri fréttir Hezbollah harðneitar samkomulagi Ísraels og Líbanons Höfuðpaur í Foxtrot hafi skipulagt sprengju- og skotárásir í Noregi Pelley látinn fjúka og óvissa uppi um framtíð 60 mínútna Maður sem tók tíu í gíslingu í Kaliforníu skotinn til bana Týndur í sex daga en komst einn niður af Everest Taívanar líta til Úkraínu og Íran Albanir mótmæla harðlega fyrirhugaðri milljarðamæringaparadís Trump verður að leita samþykkis þingsins fyrir aðgerðum í Íran Samþykkja að koma á vopnahléi Vilja banna rússneska túrista Árásir á Pétursborg á fyrsta degi fjárfestaráðstefnu Pútíns Sami flugmaðurinn skotinn niður yfir Íran og yfir Kúveit Konur meirihluti ráðherra í fyrsta sinn í sögu Danmerkur Mótmæli og átök vegna dauða Henry Nowak Gerðu árásir á eyju í Hormússundi í nótt „Þú værir í fangelsi ef ekki væri fyrir mig“ Steinsofandi þegar drunurnar riðu yfir: „Er þetta kjarnorkusprengja?“ Sundrung í Bretlandi vegna viðbragða lögreglu við drápi á ungmenni Fjarlægja mælitæki sem fylgist með AMOC nærri Íslandi Frítt til tannlæknis, skattalækkanir og gamall stórhátíðardagur endurvakinn Nýr El niño gæti orðið sá sterkasti sem sögur fara af Ætla að senda fleiri hælisleitendur á brott Skaðabótasjóður Trumps í hættu Ellefu látnir í umfangsmiklum árásum Rússa Sex úr sömu fjölskyldu skotnir til bana Áframhaldandi átök í Líbanon þrátt fyrir samkomulag Flugeldaverksmiðja sprakk í loft upp Miðvinstristjórn mynduð í Danmörku Hafnar ásökunum um nýtt hernaðarbrölt Japana Styttir ferðina vegna veikinda krónprinsessunnar 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 Nýr bæjarstjóri fær rúmar 2,5 milljónir á mánuði Innlent Íslenskur ofurjeppi á leið í framleiðslu Innlent Dró til sín fé sem gjaldkeri framboðsins Innlent Hátt á þriðju milljón á mánuði Innlent Reyndist fangi undir rafrænu eftirliti Innlent „Ég á von á því að Guðrún Hafsteinsdóttir taki á þessu“ Innlent Pálmi fékk kröfum Bríetar vísað frá að mestu Innlent Segir ekkert eiga að koma í veg fyrir að Airbus noti Reykjavík Innlent Mátti ekki kalla dómarann „lausláta mellu“ Innlent Hættir halal-slátrun eftir hringingar og haturspósta Innlent Fleiri fréttir Hezbollah harðneitar samkomulagi Ísraels og Líbanons Höfuðpaur í Foxtrot hafi skipulagt sprengju- og skotárásir í Noregi Pelley látinn fjúka og óvissa uppi um framtíð 60 mínútna Maður sem tók tíu í gíslingu í Kaliforníu skotinn til bana Týndur í sex daga en komst einn niður af Everest Taívanar líta til Úkraínu og Íran Albanir mótmæla harðlega fyrirhugaðri milljarðamæringaparadís Trump verður að leita samþykkis þingsins fyrir aðgerðum í Íran Samþykkja að koma á vopnahléi Vilja banna rússneska túrista Árásir á Pétursborg á fyrsta degi fjárfestaráðstefnu Pútíns Sami flugmaðurinn skotinn niður yfir Íran og yfir Kúveit Konur meirihluti ráðherra í fyrsta sinn í sögu Danmerkur Mótmæli og átök vegna dauða Henry Nowak Gerðu árásir á eyju í Hormússundi í nótt „Þú værir í fangelsi ef ekki væri fyrir mig“ Steinsofandi þegar drunurnar riðu yfir: „Er þetta kjarnorkusprengja?“ Sundrung í Bretlandi vegna viðbragða lögreglu við drápi á ungmenni Fjarlægja mælitæki sem fylgist með AMOC nærri Íslandi Frítt til tannlæknis, skattalækkanir og gamall stórhátíðardagur endurvakinn Nýr El niño gæti orðið sá sterkasti sem sögur fara af Ætla að senda fleiri hælisleitendur á brott Skaðabótasjóður Trumps í hættu Ellefu látnir í umfangsmiklum árásum Rússa Sex úr sömu fjölskyldu skotnir til bana Áframhaldandi átök í Líbanon þrátt fyrir samkomulag Flugeldaverksmiðja sprakk í loft upp Miðvinstristjórn mynduð í Danmörku Hafnar ásökunum um nýtt hernaðarbrölt Japana Styttir ferðina vegna veikinda krónprinsessunnar Sjá meira