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 „Það er brjálað að gera með stóru B-i“ Innlent Fari mjög líklega aftur í „Ég sagði það“-frakkann næsta vor Innlent Níu nauðgunarákærur bætast við langan lista Erlent Tate-bræður teknir fastir í Miami Erlent Bílvelta í Skötufirði Innlent Hryðjuverkamálið frá upphafi til enda Innlent Jákvætt ef stjórnvöld séu loksins farin að horfast í augu við stöðuna Innlent „Stefnum að því að koma meira en tvíefld til baka“ Innlent Breikkun á Kjalarnesi boðin út eftir margra ára seinkun Innlent Forseti Ungverjalands segir af sér Erlent Fleiri fréttir Níu nauðgunarákærur bætast við langan lista Mörg hundruð manns hafa misst heimili sín í stórbrunanum í Noregi Háskólinn á Grænlandi fer ekki í samstarf við Bandaríkjamenn Ekki lengur ákærður fyrir tilraun til manndráps Búið að ráða niðurlögum eldsins Tate-bræður teknir fastir í Miami Tveir bandarískir hermenn látnir eftir árásir Írans Forseti Ungverjalands segir af sér Þriðja hitabylgjan nálgast: Hiti gæti náð 45 gráðum á Spáni Skógræktarstarfsmönnum haldið í gíslingu í hjólhýsi Fjölskyldur kvennanna í sárum eftir nýjar fréttir Maður fluttur með sjúkraflugi undir læknishendur eftir hákarlaárás Ríflega fimm þúsund látnir í kjölfar skjálftanna Árásarmaðurinn hafi sagst „ekki geta meir“ Ekki með tök á eldinum og slökkviliðsstjóri hljóp á sig Hótar tollum vegna skógareldanna Yfir hundrað íbúðir gjörskemmdar Segir erfitt að horfa upp á nágranna missa aleiguna Rúmlega 50 heimili horfin í stórbruna í Drammen Flóka saknað og grunur um þjófnað Skotárás við Álaborg Boðar aukin ríkisafskipti og heitir því að verða áfram „maður fólksins“ Mótmælt í Kænugarði vegna uppsagnar varnarmálaráðherrans Reykur frá skógareldum í Kanada veldur vandræðum víða Gerðu árásir á Íran sjötta daginn í röð Trump sáir efasemdafræjum í aðdraganda þingkosninga Gróðureldar loga stjórnlaust og fólki ráðlagt að halda sig innandyra Fimmtíu og sjö með stöðu sakbornings vegna vanrækslu brúar R. Kelly biðlar til Trump um að milda fangelsisdóminn Testósterónmagn kannað hjá öllum hermönnum 30 ára og eldri 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 „Það er brjálað að gera með stóru B-i“ Innlent Fari mjög líklega aftur í „Ég sagði það“-frakkann næsta vor Innlent Níu nauðgunarákærur bætast við langan lista Erlent Tate-bræður teknir fastir í Miami Erlent Bílvelta í Skötufirði Innlent Hryðjuverkamálið frá upphafi til enda Innlent Jákvætt ef stjórnvöld séu loksins farin að horfast í augu við stöðuna Innlent „Stefnum að því að koma meira en tvíefld til baka“ Innlent Breikkun á Kjalarnesi boðin út eftir margra ára seinkun Innlent Forseti Ungverjalands segir af sér Erlent Fleiri fréttir Níu nauðgunarákærur bætast við langan lista Mörg hundruð manns hafa misst heimili sín í stórbrunanum í Noregi Háskólinn á Grænlandi fer ekki í samstarf við Bandaríkjamenn Ekki lengur ákærður fyrir tilraun til manndráps Búið að ráða niðurlögum eldsins Tate-bræður teknir fastir í Miami Tveir bandarískir hermenn látnir eftir árásir Írans Forseti Ungverjalands segir af sér Þriðja hitabylgjan nálgast: Hiti gæti náð 45 gráðum á Spáni Skógræktarstarfsmönnum haldið í gíslingu í hjólhýsi Fjölskyldur kvennanna í sárum eftir nýjar fréttir Maður fluttur með sjúkraflugi undir læknishendur eftir hákarlaárás Ríflega fimm þúsund látnir í kjölfar skjálftanna Árásarmaðurinn hafi sagst „ekki geta meir“ Ekki með tök á eldinum og slökkviliðsstjóri hljóp á sig Hótar tollum vegna skógareldanna Yfir hundrað íbúðir gjörskemmdar Segir erfitt að horfa upp á nágranna missa aleiguna Rúmlega 50 heimili horfin í stórbruna í Drammen Flóka saknað og grunur um þjófnað Skotárás við Álaborg Boðar aukin ríkisafskipti og heitir því að verða áfram „maður fólksins“ Mótmælt í Kænugarði vegna uppsagnar varnarmálaráðherrans Reykur frá skógareldum í Kanada veldur vandræðum víða Gerðu árásir á Íran sjötta daginn í röð Trump sáir efasemdafræjum í aðdraganda þingkosninga Gróðureldar loga stjórnlaust og fólki ráðlagt að halda sig innandyra Fimmtíu og sjö með stöðu sakbornings vegna vanrækslu brúar R. Kelly biðlar til Trump um að milda fangelsisdóminn Testósterónmagn kannað hjá öllum hermönnum 30 ára og eldri Sjá meira