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 Stór hópur fullorðins fólks á Íslandi lifir eins og börn Innlent Banaslys á Suðurlandsvegi eftir grjóthrun Innlent Spyr um ábyrgð skólastjóra í stóra skómálinu Innlent Hvetja landsmenn til að búa sig undir neyðarástand Innlent „Hér er verið að saka fólk um alvarlega þætti“ Innlent Menningarslys verði frumvarpið samþykkt Innlent Suðurlandsvegi lokað vegna alvarlegs slyss Innlent Vilja úthýsa einkaþotum og þyrlum Innlent Trump „mjög reiður“ út í Pútín Erlent Reksturinn í uppnámi og uppsagnir fyrirhugaðar Innlent Fleiri fréttir Rússar hafi framið 183.000 stríðsglæpi „Ekki að grínast“ um þriðja kjörtímabilið Einn sagður hafa drepið hina tvo Hafa enn ekki náð utan um skaðann í Mjanmar ESB sagt íhuga að útvatna loftslagsmarkmið sín Morð í Svíþjóð ekki eins fá í áratug Le Pen sakfelld fyrir fjársvik og bannað að bjóða sig fram til forseta Fordæma árás á sjúkraliða Þrír fundust látnir í Noregi „Margir sem ég þekki hafa þurft að yfirgefa heimili sín“ Trump „mjög reiður“ út í Pútín Þýsk geimflaug hrapaði eftir hálfa mínútu Erfitt að átta sig á áformum Trumps „Sonur minn hjálpar mér að halda áfram“ Fundu fólk í rústunum sextíu klukkustundum eftir skjálftann Kærir Musk til hæstaréttar vegna milljónagjafa til kjósenda „Við náum Grænlandi, hundrað prósent“ Leita enn og vara við miklum skorti á sjúkravörum Ný ríkisstjórn mynduð í Sýrlandi Hamasliðar tilbúnir að frelsa gísla fyrir vopnahlé Mette Frederiksen heldur til Grænlands Hundruð þúsunda mótmæla og 1900 handteknir Fleiri en 1600 látnir í Mjanmar Fyrrverandi kærasta Tate sakar hann um kynferðisbrot Heimsókn Vance óviðeigandi og óviðunandi Utanríkisráðherra Danmerkur: „Svona talar þú ekki við nána bandamenn þína“ Tala látinna komin yfir þúsund Segir orðræðu varaforsetans ósanngjarna Á annað hundrað látnir í Mjanmar „Það er skítkalt hérna“ 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 Stór hópur fullorðins fólks á Íslandi lifir eins og börn Innlent Banaslys á Suðurlandsvegi eftir grjóthrun Innlent Spyr um ábyrgð skólastjóra í stóra skómálinu Innlent Hvetja landsmenn til að búa sig undir neyðarástand Innlent „Hér er verið að saka fólk um alvarlega þætti“ Innlent Menningarslys verði frumvarpið samþykkt Innlent Suðurlandsvegi lokað vegna alvarlegs slyss Innlent Vilja úthýsa einkaþotum og þyrlum Innlent Trump „mjög reiður“ út í Pútín Erlent Reksturinn í uppnámi og uppsagnir fyrirhugaðar Innlent Fleiri fréttir Rússar hafi framið 183.000 stríðsglæpi „Ekki að grínast“ um þriðja kjörtímabilið Einn sagður hafa drepið hina tvo Hafa enn ekki náð utan um skaðann í Mjanmar ESB sagt íhuga að útvatna loftslagsmarkmið sín Morð í Svíþjóð ekki eins fá í áratug Le Pen sakfelld fyrir fjársvik og bannað að bjóða sig fram til forseta Fordæma árás á sjúkraliða Þrír fundust látnir í Noregi „Margir sem ég þekki hafa þurft að yfirgefa heimili sín“ Trump „mjög reiður“ út í Pútín Þýsk geimflaug hrapaði eftir hálfa mínútu Erfitt að átta sig á áformum Trumps „Sonur minn hjálpar mér að halda áfram“ Fundu fólk í rústunum sextíu klukkustundum eftir skjálftann Kærir Musk til hæstaréttar vegna milljónagjafa til kjósenda „Við náum Grænlandi, hundrað prósent“ Leita enn og vara við miklum skorti á sjúkravörum Ný ríkisstjórn mynduð í Sýrlandi Hamasliðar tilbúnir að frelsa gísla fyrir vopnahlé Mette Frederiksen heldur til Grænlands Hundruð þúsunda mótmæla og 1900 handteknir Fleiri en 1600 látnir í Mjanmar Fyrrverandi kærasta Tate sakar hann um kynferðisbrot Heimsókn Vance óviðeigandi og óviðunandi Utanríkisráðherra Danmerkur: „Svona talar þú ekki við nána bandamenn þína“ Tala látinna komin yfir þúsund Segir orðræðu varaforsetans ósanngjarna Á annað hundrað látnir í Mjanmar „Það er skítkalt hérna“ Sjá meira