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 Ósáttir kennarar yfirgefa skólana Innlent Sveitarfélögin höfnuðu tillögunni á elleftu stundu Innlent Ætlar að tjalda í Kópavogi þangað til meirihlutinn springur Innlent Algengt að rútubílstjórar keyri á túninu Innlent Uggur í fólki og Hinsegin kórinn hættur við að taka þátt í World Pride í Washington Innlent Verkföll hafin í sex skólum Innlent Árásarmaðurinn hafi átt í samskiptum við lykilvitni Innlent Þóra Tómasdóttir strýkur Tesla-eigendum öfugt Innlent Áfastir tappar dragi úr lífsvilja Innlent Útganga kennara kom formanninum í opna skjöldu Innlent Fleiri fréttir Aftökur á stríðsföngum sagðar kerfisbundnar Þjóðverjar ganga til kosninga um helgina Farnir að safna matvælum vegna fyrirhugaðra tollahækkana Alríkisdómari neitar að stöðva fjöldauppsagnir Afhentu óþekkt lík í stað Shiri Bibas Dómari skaut eiginkonu sína vegna rifrildis Bandaríkjastjórn neitar að kalla Rússa „árásaraðila“ Trump fetar í fótspor Breivik Afhentu lík yngstu gíslanna sem teknir voru frá Ísrael Trump geti „algerlega“ fellt mál niður af pólitískum ástæðum Ætlar í stórfelldan niðurskurð hjá hernum Trump segir Rússa hafa öll spil á hendi Trump titlar sig konung Danir ausa milljörðum í varnarmál Kallar Selenskí einræðisherra og varpar fram lygum Ákærð fyrir að bana barni fyrir hálfri öld Biður Trump-liða um að virða sannleikann Vildi eitra fyrir forsetanum og skjóta forseta hæstaréttar Segja Musk ekki stýra DOGE en neita að nefna yfirmann Grét í faðmi Rihönnu eftir sýknudóminn Virðist kenna Úkraínumönnum um stríðið og stöðu mála Frans páfi með lungnabólgu í báðum lungum Fullyrðir að aðeins Trump hefði getað komið á friðarviðræðum Nítján af 21 útskrifaðir af sjúkrahúsi Setja fúlgur fjár í herinn: Segir ástandið verra en í kalda stríðinu CIA flýgur herdrónum yfir Mexíkó Halda frekari viðræður um „pirrandi atriði“ og samskipti ríkjanna Leiðtogi skuggalegs költs handtekinn Myndbönd sýna flugvélina lenda harkalega og enda á hvolfi Taldi sig vera að drepa Palestínubúa sem reyndust vera Ísraelar 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 Ósáttir kennarar yfirgefa skólana Innlent Sveitarfélögin höfnuðu tillögunni á elleftu stundu Innlent Ætlar að tjalda í Kópavogi þangað til meirihlutinn springur Innlent Algengt að rútubílstjórar keyri á túninu Innlent Uggur í fólki og Hinsegin kórinn hættur við að taka þátt í World Pride í Washington Innlent Verkföll hafin í sex skólum Innlent Árásarmaðurinn hafi átt í samskiptum við lykilvitni Innlent Þóra Tómasdóttir strýkur Tesla-eigendum öfugt Innlent Áfastir tappar dragi úr lífsvilja Innlent Útganga kennara kom formanninum í opna skjöldu Innlent Fleiri fréttir Aftökur á stríðsföngum sagðar kerfisbundnar Þjóðverjar ganga til kosninga um helgina Farnir að safna matvælum vegna fyrirhugaðra tollahækkana Alríkisdómari neitar að stöðva fjöldauppsagnir Afhentu óþekkt lík í stað Shiri Bibas Dómari skaut eiginkonu sína vegna rifrildis Bandaríkjastjórn neitar að kalla Rússa „árásaraðila“ Trump fetar í fótspor Breivik Afhentu lík yngstu gíslanna sem teknir voru frá Ísrael Trump geti „algerlega“ fellt mál niður af pólitískum ástæðum Ætlar í stórfelldan niðurskurð hjá hernum Trump segir Rússa hafa öll spil á hendi Trump titlar sig konung Danir ausa milljörðum í varnarmál Kallar Selenskí einræðisherra og varpar fram lygum Ákærð fyrir að bana barni fyrir hálfri öld Biður Trump-liða um að virða sannleikann Vildi eitra fyrir forsetanum og skjóta forseta hæstaréttar Segja Musk ekki stýra DOGE en neita að nefna yfirmann Grét í faðmi Rihönnu eftir sýknudóminn Virðist kenna Úkraínumönnum um stríðið og stöðu mála Frans páfi með lungnabólgu í báðum lungum Fullyrðir að aðeins Trump hefði getað komið á friðarviðræðum Nítján af 21 útskrifaðir af sjúkrahúsi Setja fúlgur fjár í herinn: Segir ástandið verra en í kalda stríðinu CIA flýgur herdrónum yfir Mexíkó Halda frekari viðræður um „pirrandi atriði“ og samskipti ríkjanna Leiðtogi skuggalegs költs handtekinn Myndbönd sýna flugvélina lenda harkalega og enda á hvolfi Taldi sig vera að drepa Palestínubúa sem reyndust vera Ísraelar Sjá meira