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 „Þeir liggja hérna eins og hráviði út um allt“ Innlent Ásthildur Lóa setur húsið umdeilda á sölu Innlent Ræddi við foreldra og hætta við miklar hækkanir Innlent Móðirin hafi þurft að sárbæna hann til að hitta barnið á spítala Innlent Segjast hafa uppgötvað nýjan lit sem ekki hefur sést áður Erlent Viðbragð lögreglu og sjúkraflutningamanna í nágrenni Selfoss Innlent Vance átti í skoðanaskiptum við hægri hönd páfans Erlent „Þetta er orðið pínu þreytt, tveir bílar á sex dögum“ Innlent Bjóst ekki við að ríkisstjórnin héldi meirihluta Innlent Unglingur stakk óboðinn gest í bakið til að verja fjölskyldumeðlim Innlent Fleiri fréttir Deildi hernaðarupplýsingum í öðru spjalli með konu sinni og bróður Segja samfélagsmiðla valda auknu kvenhatri og rasisma í skólum Ísraelsher játar „fagleg mistök“ í máli hjálparstarfsmannanna Samsetning lyfja gæti komið í veg fyrir þúsundir hjartaáfalla Páfinn fordæmdi gyðingahatur og ástandið á Gasa Á fjórða hundrað stórskotaliðsárása á fyrstu nótt vopnahlés Vance átti í skoðanaskiptum við hægri hönd páfans Saka hvor aðra um að berjast áfram þrátt fyrir vopnahlé Segjast hafa uppgötvað nýjan lit sem ekki hefur sést áður „Önnur tilraun Pútín til að leika sér að mannslífum“ Pútín tilkynnir um „páskavopnahlé“ Hæstiréttur frestar brottvísunum Trumps Lést í snjóflóði í Ölpunum Mannskæðasta árásin á Húta hingað til Bað fyrir friðsamlegum kosningum meðan hann hékk á krossinum Uggandi vegna atlögu að háskólum: „Við ætlum ekki að lifa í ótta“ Diddy ekki veittur aukafrestur Bresk systkini létust í kláfferjuslysinu Hamas hafnar tillögu Ísrael um vopnahlé Skoða hugsanlega breytingu á samstarfssamningi Norðurlanda Bandaríkin íhugi að draga sig úr friðarviðræðum Rússlands og Úkraínu Úkraína og Bandaríkin nálgast samkomulag Tveir létust í skotárás á háskóla í Flórída Fjórir létust þegar kláfferja hrapaði á Ítalíu Sterkar vísbendingar um líf á annarri plánetu Hótar að banna erlenda nemendur í Harvard „Þetta er pólitískt val og meðvituð árás á getu fólks til að lifa af“ Verkföll á Tenerife: „Það eru mikil læti sem fylgja þessu“ Hótelstarfsmenn á Tenerife í verkfalli Segir gögn fyrir hendi sem sanni glæpsamlegt athæfi 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 „Þeir liggja hérna eins og hráviði út um allt“ Innlent Ásthildur Lóa setur húsið umdeilda á sölu Innlent Ræddi við foreldra og hætta við miklar hækkanir Innlent Móðirin hafi þurft að sárbæna hann til að hitta barnið á spítala Innlent Segjast hafa uppgötvað nýjan lit sem ekki hefur sést áður Erlent Viðbragð lögreglu og sjúkraflutningamanna í nágrenni Selfoss Innlent Vance átti í skoðanaskiptum við hægri hönd páfans Erlent „Þetta er orðið pínu þreytt, tveir bílar á sex dögum“ Innlent Bjóst ekki við að ríkisstjórnin héldi meirihluta Innlent Unglingur stakk óboðinn gest í bakið til að verja fjölskyldumeðlim Innlent Fleiri fréttir Deildi hernaðarupplýsingum í öðru spjalli með konu sinni og bróður Segja samfélagsmiðla valda auknu kvenhatri og rasisma í skólum Ísraelsher játar „fagleg mistök“ í máli hjálparstarfsmannanna Samsetning lyfja gæti komið í veg fyrir þúsundir hjartaáfalla Páfinn fordæmdi gyðingahatur og ástandið á Gasa Á fjórða hundrað stórskotaliðsárása á fyrstu nótt vopnahlés Vance átti í skoðanaskiptum við hægri hönd páfans Saka hvor aðra um að berjast áfram þrátt fyrir vopnahlé Segjast hafa uppgötvað nýjan lit sem ekki hefur sést áður „Önnur tilraun Pútín til að leika sér að mannslífum“ Pútín tilkynnir um „páskavopnahlé“ Hæstiréttur frestar brottvísunum Trumps Lést í snjóflóði í Ölpunum Mannskæðasta árásin á Húta hingað til Bað fyrir friðsamlegum kosningum meðan hann hékk á krossinum Uggandi vegna atlögu að háskólum: „Við ætlum ekki að lifa í ótta“ Diddy ekki veittur aukafrestur Bresk systkini létust í kláfferjuslysinu Hamas hafnar tillögu Ísrael um vopnahlé Skoða hugsanlega breytingu á samstarfssamningi Norðurlanda Bandaríkin íhugi að draga sig úr friðarviðræðum Rússlands og Úkraínu Úkraína og Bandaríkin nálgast samkomulag Tveir létust í skotárás á háskóla í Flórída Fjórir létust þegar kláfferja hrapaði á Ítalíu Sterkar vísbendingar um líf á annarri plánetu Hótar að banna erlenda nemendur í Harvard „Þetta er pólitískt val og meðvituð árás á getu fólks til að lifa af“ Verkföll á Tenerife: „Það eru mikil læti sem fylgja þessu“ Hótelstarfsmenn á Tenerife í verkfalli Segir gögn fyrir hendi sem sanni glæpsamlegt athæfi Sjá meira