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 Íslandsferð með meintri hjákonu dró dilk á eftir sér Innlent Bandaríkin hafi samið við Danmörku um Grænland Erlent „Þetta er örugglega dauðastríð sem tekur langan tíma“ Innlent Átök innan SÁÁ eins og „klassísk valdabarátta“ Innlent Leyfi Trump að líða eins og sigurvegara þó hann hafi ekkert unnið Innlent Løkke um samninginn: „Næsta vika getur orðið góð vika“ Erlent Vissi að viðræðum miðaði fram „þrátt fyrir skrítin kort“ Erlent Hafa miklar áhyggjur af verkfalli flugvirkja Innlent Engin hamsatólg í boði með skötunni nema einhver taki við framleiðslunni Innlent Íhuga að fara nýja leið og bjóða Rússum viðskiptasamninga Erlent Fleiri fréttir Utanríkisráðherra Úkraínu lýsir yfir gríðarlegu þakklæti Vissi að viðræðum miðaði fram „þrátt fyrir skrítin kort“ Glæpahópurinn 764: Átján ára í tíu ára fangelsi fyrir tilraunir til manndráps og nauðgun á netinu Løkke um samninginn: „Næsta vika getur orðið góð vika“ Bandaríkin hafi samið við Danmörku um Grænland Íhuga að fara nýja leið og bjóða Rússum viðskiptasamninga Trump rekur CNN og fleiri fjölmiðla úr Hvíta húsinu Andersson fær stjórnarmyndunarumboðið Hákarl banaði sundmanni Segir „íslamista“ skýra velgengni vinstrimanna Danskar F-35 lentu á Grænlandi í fyrsta sinn Kínverjar leituðu til Írana fyrir hönd Sáda Norðmenn kynna „stærstu breytingarnar frá upphafi“ á EES samstarfinu Segir Karl hafa hljómað himinlifandi eftir dauða Díönu Slapp við fangelsisvist eftir að hafa notað maura í matargerð Rússar kjósa sér 450 skoðanabræður Rússar hafi skipulagt fjölþáttaárás gegn Póllandi Vill fara með Svíþjóð í nýja átt Telja Bandaríkjamenn kunna að hafa framið stríðsglæpi í Íran Kristersson sagði af sér eftir að öll atkvæði voru talin „Þetta snýst um fullveldi“ Þvertaka fyrir að Karl hafi sagt að Díana myndi gleymast fljótt Sænskur stórglæpon handsamaður í Marokkó Samþykktu frumvarp Grahams einu og hálfu ári seinna Hótar háum tollum og að hætta viðskiptum við ESB Varði breytingar á reglum um ráðningar og dýraníð Krefst þess með hástöfum að stýrivextir verði lækkaðir Nær hundrað prósent líkur á sigri vinstri blokkarinnar Kostaði 57 milljarða að verjast einni árás Hútar skutu niður herþotu Sáda 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 Íslandsferð með meintri hjákonu dró dilk á eftir sér Innlent Bandaríkin hafi samið við Danmörku um Grænland Erlent „Þetta er örugglega dauðastríð sem tekur langan tíma“ Innlent Átök innan SÁÁ eins og „klassísk valdabarátta“ Innlent Leyfi Trump að líða eins og sigurvegara þó hann hafi ekkert unnið Innlent Løkke um samninginn: „Næsta vika getur orðið góð vika“ Erlent Vissi að viðræðum miðaði fram „þrátt fyrir skrítin kort“ Erlent Hafa miklar áhyggjur af verkfalli flugvirkja Innlent Engin hamsatólg í boði með skötunni nema einhver taki við framleiðslunni Innlent Íhuga að fara nýja leið og bjóða Rússum viðskiptasamninga Erlent Fleiri fréttir Utanríkisráðherra Úkraínu lýsir yfir gríðarlegu þakklæti Vissi að viðræðum miðaði fram „þrátt fyrir skrítin kort“ Glæpahópurinn 764: Átján ára í tíu ára fangelsi fyrir tilraunir til manndráps og nauðgun á netinu Løkke um samninginn: „Næsta vika getur orðið góð vika“ Bandaríkin hafi samið við Danmörku um Grænland Íhuga að fara nýja leið og bjóða Rússum viðskiptasamninga Trump rekur CNN og fleiri fjölmiðla úr Hvíta húsinu Andersson fær stjórnarmyndunarumboðið Hákarl banaði sundmanni Segir „íslamista“ skýra velgengni vinstrimanna Danskar F-35 lentu á Grænlandi í fyrsta sinn Kínverjar leituðu til Írana fyrir hönd Sáda Norðmenn kynna „stærstu breytingarnar frá upphafi“ á EES samstarfinu Segir Karl hafa hljómað himinlifandi eftir dauða Díönu Slapp við fangelsisvist eftir að hafa notað maura í matargerð Rússar kjósa sér 450 skoðanabræður Rússar hafi skipulagt fjölþáttaárás gegn Póllandi Vill fara með Svíþjóð í nýja átt Telja Bandaríkjamenn kunna að hafa framið stríðsglæpi í Íran Kristersson sagði af sér eftir að öll atkvæði voru talin „Þetta snýst um fullveldi“ Þvertaka fyrir að Karl hafi sagt að Díana myndi gleymast fljótt Sænskur stórglæpon handsamaður í Marokkó Samþykktu frumvarp Grahams einu og hálfu ári seinna Hótar háum tollum og að hætta viðskiptum við ESB Varði breytingar á reglum um ráðningar og dýraníð Krefst þess með hástöfum að stýrivextir verði lækkaðir Nær hundrað prósent líkur á sigri vinstri blokkarinnar Kostaði 57 milljarða að verjast einni árás Hútar skutu niður herþotu Sáda Sjá meira