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 Sýknaður af ákæru um að verða hjónum að bana Innlent Hætti sér loksins út að leika og var laminn um leið Innlent Pútín í Kúrsk: Farið verði með úkraínska hermenn eins og hryðjuverkamenn Erlent Handtekinn á vafasömum forsendum og hótað brottflutningi Erlent Rekin eftir að hafa neitað að endurnýja byssuleyfi Mels Gibson Erlent Wagnerliðar fremja ódæði í Malí: „Ég sá dauðann alls staðar“ Erlent Þrír í gæsluvarðhald vegna manndráps í Gufunesi Innlent Gamall mafíuforingi skotinn til bana í Grenoble Erlent Manndrápsrannsóknin: Myndin að verða „skýrari og skýrari“ Innlent Allir vígamenn drepnir og gíslatökunni lokið Erlent Fleiri fréttir Ráðgjafi Pútíns segir tillögu Trumps tilgangslausa Vonska vegna vambaráns áhrifavalds í Ástralíu Umhverfisvernd ekki lengur meðal markmiða EPA Saka Ísraela um kerfisbundin mannréttindabrot Rekin eftir að hafa neitað að endurnýja byssuleyfi Mels Gibson Wagnerliðar fremja ódæði í Malí: „Ég sá dauðann alls staðar“ Handtekinn á vafasömum forsendum og hótað brottflutningi Pútín í Kúrsk: Farið verði með úkraínska hermenn eins og hryðjuverkamenn Gamall mafíuforingi skotinn til bana í Grenoble Allir vígamenn drepnir og gíslatökunni lokið „Þjóðin er klofin varðandi hvers konar sjálfstæði hún vill“ Sátu með sprengjuvesti meðal gísla Fella hluta Amazon-frumskógarins vegna loftslagsráðstefnu COP Hörfa frá Kúrsk Var útskrifaður og lifði með gervihjarta í yfir 100 daga Rússar gefa lítið fyrir niðurstöðu fundar Bandaríkjanna og Úkraínu Tollar Trump á stál og ál taka gildi Demokraatit og Naleraq stærstir eftir kosningarnar á Grænlandi Úkraína samþykkir tillögu um vopnahlé Einn grunaður um manndráp vegna vítaverðrar vanrækslu Gaf ranglega í skyn að Úkraína bæri ábyrgð á árás á X Ættbálkaleiðtogar felldir í árás al-Shabaab Vart þverfótað fyrir erlendum fjölmiðlum á kjördag í Nuuk Tæplega tvö hundruð farþegar í gíslingu Páfi ekki lengur í bráðri lífshættu vegna lungnabólgu Þegar Duterte vonaði að Íslendingar frysu í hel Rýnt í stöðuna í Úkraínu: Í vandræðum í Kúrsk en bætt staða í austri Umfangsmiki drónaárás á Moskvu í nótt Dalai Lama segir arftaka sinn munu fæðast í „hinum frjálsa heimi“ Duterte sakaður um glæpi gegn mannkyninu og handtekinn í Manila 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 Sýknaður af ákæru um að verða hjónum að bana Innlent Hætti sér loksins út að leika og var laminn um leið Innlent Pútín í Kúrsk: Farið verði með úkraínska hermenn eins og hryðjuverkamenn Erlent Handtekinn á vafasömum forsendum og hótað brottflutningi Erlent Rekin eftir að hafa neitað að endurnýja byssuleyfi Mels Gibson Erlent Wagnerliðar fremja ódæði í Malí: „Ég sá dauðann alls staðar“ Erlent Þrír í gæsluvarðhald vegna manndráps í Gufunesi Innlent Gamall mafíuforingi skotinn til bana í Grenoble Erlent Manndrápsrannsóknin: Myndin að verða „skýrari og skýrari“ Innlent Allir vígamenn drepnir og gíslatökunni lokið Erlent Fleiri fréttir Ráðgjafi Pútíns segir tillögu Trumps tilgangslausa Vonska vegna vambaráns áhrifavalds í Ástralíu Umhverfisvernd ekki lengur meðal markmiða EPA Saka Ísraela um kerfisbundin mannréttindabrot Rekin eftir að hafa neitað að endurnýja byssuleyfi Mels Gibson Wagnerliðar fremja ódæði í Malí: „Ég sá dauðann alls staðar“ Handtekinn á vafasömum forsendum og hótað brottflutningi Pútín í Kúrsk: Farið verði með úkraínska hermenn eins og hryðjuverkamenn Gamall mafíuforingi skotinn til bana í Grenoble Allir vígamenn drepnir og gíslatökunni lokið „Þjóðin er klofin varðandi hvers konar sjálfstæði hún vill“ Sátu með sprengjuvesti meðal gísla Fella hluta Amazon-frumskógarins vegna loftslagsráðstefnu COP Hörfa frá Kúrsk Var útskrifaður og lifði með gervihjarta í yfir 100 daga Rússar gefa lítið fyrir niðurstöðu fundar Bandaríkjanna og Úkraínu Tollar Trump á stál og ál taka gildi Demokraatit og Naleraq stærstir eftir kosningarnar á Grænlandi Úkraína samþykkir tillögu um vopnahlé Einn grunaður um manndráp vegna vítaverðrar vanrækslu Gaf ranglega í skyn að Úkraína bæri ábyrgð á árás á X Ættbálkaleiðtogar felldir í árás al-Shabaab Vart þverfótað fyrir erlendum fjölmiðlum á kjördag í Nuuk Tæplega tvö hundruð farþegar í gíslingu Páfi ekki lengur í bráðri lífshættu vegna lungnabólgu Þegar Duterte vonaði að Íslendingar frysu í hel Rýnt í stöðuna í Úkraínu: Í vandræðum í Kúrsk en bætt staða í austri Umfangsmiki drónaárás á Moskvu í nótt Dalai Lama segir arftaka sinn munu fæðast í „hinum frjálsa heimi“ Duterte sakaður um glæpi gegn mannkyninu og handtekinn í Manila Sjá meira