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 Kýld niður fjallið og hafi svo horft á formanninn ljúga í fjölmiðlum Innlent Sjö fluttir á slysadeild eftir að bíl var ekið á tvo ljósastaura Innlent Missti besta vin sinn á Krýsuvíkurvegi og son í umferðarslysi Innlent Segir ljóst að málið verði Lindsay Clancy dýrkeypt Erlent Myndband af banaslysinu í töluverðri dreifingu Innlent „Ég hafna þeirri fullyrðingu alfarið“ Innlent Bilun hjá Teya veldur löngum röðum Innlent Hátt í áttatíu eftirskjálftar Innlent Tveir handteknir í sérsveitaraðgerð á Akureyri Innlent Handteknir eftir líkamsárás Innlent Fleiri fréttir Lögreglan í Kaupmannahöfn stendur í ströngu Fjarhægrimenn gætu fundið bragðið af völdum í fyrsta sinn Segir ljóst að málið verði Lindsay Clancy dýrkeypt Fulltrúar Trump á fund Pútíns og svo Selenskís Réttarhöldunum yfir Clancy lauk án niðurstöðu Ítrekar kröfu á Falklandseyjar: Ekki duttlungar heldur „lífsnauðsyn“ Segja ekkert um svörin við yfirheyrslu Trumps Ógilding réttarhaldanna gegn Clancy sett á ís vegna áfrýjunar Árás á höfuðstöðvar Öryggisstofnunar Úkraínu Kviðdómendur fá enn eitt tækifæri Ákærður fyrir að brjóta á börnum Vilja að heimskortið sýni Afríku í réttum hlutföllum Grænlendingar fá fría læknisþjónustu í Danmörku Kviðdómandi neitar að fylgja reglum um sönnunarbyrði Tveimur bjargað úr göngum níu dögum eftir skyndiflóðin Óttast að yfir áttatíu hafi farist Segir Repúblikönum að tala meira um afrek hans Ásakanir á víxl milli leyniþjónusta eftir skothríð í Kænugarði Sakaskrá fjölda glæpamanna óvart hreinsuð Ungmenni drepin og þorp rifið á Vesturbakkanum Hefja síðasta áfanga ferðarinnar til Merkúrs Kviðdómendur fá síðasta séns Trump má enn ekki meina börnum um ríkisborgararétt Kyrrsetja grunsamlegt rússneskt skip á Svalbarða NATO og ESB ætli að bregðast við auknu gáleysi Rússa Eitraður reykjarmökkur veldur vandræðum í Suðaustur-Asíu Vonast til að geta haldið árásum í lágmarki fram yfir kosningar Trump um Harry og Meghan: „Ég var enginn aðdáandi“ Ekki 270 ferkílómetrar heldur 26 Ætluðu að vinna skemmdarverk í Danmörku 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 Kýld niður fjallið og hafi svo horft á formanninn ljúga í fjölmiðlum Innlent Sjö fluttir á slysadeild eftir að bíl var ekið á tvo ljósastaura Innlent Missti besta vin sinn á Krýsuvíkurvegi og son í umferðarslysi Innlent Segir ljóst að málið verði Lindsay Clancy dýrkeypt Erlent Myndband af banaslysinu í töluverðri dreifingu Innlent „Ég hafna þeirri fullyrðingu alfarið“ Innlent Bilun hjá Teya veldur löngum röðum Innlent Hátt í áttatíu eftirskjálftar Innlent Tveir handteknir í sérsveitaraðgerð á Akureyri Innlent Handteknir eftir líkamsárás Innlent Fleiri fréttir Lögreglan í Kaupmannahöfn stendur í ströngu Fjarhægrimenn gætu fundið bragðið af völdum í fyrsta sinn Segir ljóst að málið verði Lindsay Clancy dýrkeypt Fulltrúar Trump á fund Pútíns og svo Selenskís Réttarhöldunum yfir Clancy lauk án niðurstöðu Ítrekar kröfu á Falklandseyjar: Ekki duttlungar heldur „lífsnauðsyn“ Segja ekkert um svörin við yfirheyrslu Trumps Ógilding réttarhaldanna gegn Clancy sett á ís vegna áfrýjunar Árás á höfuðstöðvar Öryggisstofnunar Úkraínu Kviðdómendur fá enn eitt tækifæri Ákærður fyrir að brjóta á börnum Vilja að heimskortið sýni Afríku í réttum hlutföllum Grænlendingar fá fría læknisþjónustu í Danmörku Kviðdómandi neitar að fylgja reglum um sönnunarbyrði Tveimur bjargað úr göngum níu dögum eftir skyndiflóðin Óttast að yfir áttatíu hafi farist Segir Repúblikönum að tala meira um afrek hans Ásakanir á víxl milli leyniþjónusta eftir skothríð í Kænugarði Sakaskrá fjölda glæpamanna óvart hreinsuð Ungmenni drepin og þorp rifið á Vesturbakkanum Hefja síðasta áfanga ferðarinnar til Merkúrs Kviðdómendur fá síðasta séns Trump má enn ekki meina börnum um ríkisborgararétt Kyrrsetja grunsamlegt rússneskt skip á Svalbarða NATO og ESB ætli að bregðast við auknu gáleysi Rússa Eitraður reykjarmökkur veldur vandræðum í Suðaustur-Asíu Vonast til að geta haldið árásum í lágmarki fram yfir kosningar Trump um Harry og Meghan: „Ég var enginn aðdáandi“ Ekki 270 ferkílómetrar heldur 26 Ætluðu að vinna skemmdarverk í Danmörku Sjá meira