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 Kosningavaktin: Íslendingar ganga að kjörborðinu Innlent Eins og að vera staddur í martröð og geta ekki vaknað Innlent „Við gerum aldrei neitt nema með fullu samþykki“ Innlent Straumar valda álagi á varnargarða og staðan viðkvæm Innlent KÍ segir ummæli Ingu Rúnar „rannsóknarefni“ Innlent Hvetja íbúa Suðurnesja til að spara heita vatnið Innlent Spennandi og sögulegar kosningar: Fjórir flokkar berjast fyrir lífi sínu í fallbaráttu Innlent Fjölmiðlabann í kjaradeilu kennara Innlent Kennarasambandið sýni kennurum „alvarlega lítilsvirðingu“ Innlent Jöfnuðu fjölbýlishús við jörðu um miðja nótt Erlent Fleiri fréttir Uppnám á COP29 er fulltrúar þjóða strunsuðu út Vill einn af höfundum „Project 2025“ við stjórn fjárlagaskrifstofu Jöfnuðu fjölbýlishús við jörðu um miðja nótt Hakkarar komu sér fyrir í kerfum fjölda fjarskiptafyrirtækja Ákærður fyrir að nauðga og myrða þrettán ára stúlku Leita móður ungabarns sem fannst látið á víðavangi Styrkja loftvarnir Norður-Kóreu fyrir hermenn og vopn Bolsonaro og félagar kærðir fyrir valdaránstilraun Trump-liðar heita aðgerðum gegn sakamáladómstólnum Útlit fyrir að Scholz leiði flokk sinn til kosninga þrátt fyrir óvinsældir Eigandi gistiheimilis handtekinn í gengslum við metanóleitrun Kostnaðurinn við krýningu Karls konungs 13 milljarðar króna Pam Bondi kemur í stað Matt Gaetz Segir notkun eldflaugarinnar fela í sér stigmögnun átaka Bættu krakkpípu við styttu Nínu Sæmundsson í Los Angeles Gaetz ætlar sér ekki að verða dómsmálaráðherra Tóku tíu úkraínska fanga af lífi Meina fyrstu trans þingkonunni að fara á kvennaklósettið Fyrsta nærmyndin af stjörnu utan Vetrarbrautarinnar Gefa út handtökuskipun á hendur Netanjahú Fjögur ungmenni nú látin af völdum tréspírans Skutu fyrstu langdrægu skotflauginni að Úkraínu Hugmynd um banana á vegg seldist á 850 milljónir John Prescott fallinn frá Siðanefndin klofin í máli Gaetz en gögn farin að leka Høiby í vikulangt gæsluvarðhald Fara fram á tveggja vikna gæsluvarðhald yfir stjúpsyninum NATO tryggi lykilinnviði eftir ætluð spellvirki í Eystrasalti Hlaut dauðadóm fyrir að eitra fyrir fjórtán vinum með blásýru Hótar að fella stjórnina í skugga „pólitísks dauðadóms“ 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 Kosningavaktin: Íslendingar ganga að kjörborðinu Innlent Eins og að vera staddur í martröð og geta ekki vaknað Innlent „Við gerum aldrei neitt nema með fullu samþykki“ Innlent Straumar valda álagi á varnargarða og staðan viðkvæm Innlent KÍ segir ummæli Ingu Rúnar „rannsóknarefni“ Innlent Hvetja íbúa Suðurnesja til að spara heita vatnið Innlent Spennandi og sögulegar kosningar: Fjórir flokkar berjast fyrir lífi sínu í fallbaráttu Innlent Fjölmiðlabann í kjaradeilu kennara Innlent Kennarasambandið sýni kennurum „alvarlega lítilsvirðingu“ Innlent Jöfnuðu fjölbýlishús við jörðu um miðja nótt Erlent Fleiri fréttir Uppnám á COP29 er fulltrúar þjóða strunsuðu út Vill einn af höfundum „Project 2025“ við stjórn fjárlagaskrifstofu Jöfnuðu fjölbýlishús við jörðu um miðja nótt Hakkarar komu sér fyrir í kerfum fjölda fjarskiptafyrirtækja Ákærður fyrir að nauðga og myrða þrettán ára stúlku Leita móður ungabarns sem fannst látið á víðavangi Styrkja loftvarnir Norður-Kóreu fyrir hermenn og vopn Bolsonaro og félagar kærðir fyrir valdaránstilraun Trump-liðar heita aðgerðum gegn sakamáladómstólnum Útlit fyrir að Scholz leiði flokk sinn til kosninga þrátt fyrir óvinsældir Eigandi gistiheimilis handtekinn í gengslum við metanóleitrun Kostnaðurinn við krýningu Karls konungs 13 milljarðar króna Pam Bondi kemur í stað Matt Gaetz Segir notkun eldflaugarinnar fela í sér stigmögnun átaka Bættu krakkpípu við styttu Nínu Sæmundsson í Los Angeles Gaetz ætlar sér ekki að verða dómsmálaráðherra Tóku tíu úkraínska fanga af lífi Meina fyrstu trans þingkonunni að fara á kvennaklósettið Fyrsta nærmyndin af stjörnu utan Vetrarbrautarinnar Gefa út handtökuskipun á hendur Netanjahú Fjögur ungmenni nú látin af völdum tréspírans Skutu fyrstu langdrægu skotflauginni að Úkraínu Hugmynd um banana á vegg seldist á 850 milljónir John Prescott fallinn frá Siðanefndin klofin í máli Gaetz en gögn farin að leka Høiby í vikulangt gæsluvarðhald Fara fram á tveggja vikna gæsluvarðhald yfir stjúpsyninum NATO tryggi lykilinnviði eftir ætluð spellvirki í Eystrasalti Hlaut dauðadóm fyrir að eitra fyrir fjórtán vinum með blásýru Hótar að fella stjórnina í skugga „pólitísks dauðadóms“ Sjá meira