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 Sigríður Björk og Jón Karl til Bessastaða Innlent Spyr hvort skoða þurfi mögulega árekstra eiginmanns ráðherra og fráfarandi forstjóra Innlent „Svo fær maður svona helvíti á fyrsta opnunardegi“ Innlent Vísar gagnrýni á bug og gefur lítið fyrir rök lækna Innlent Setið um fjölskyldur félagsráðgjafa og börn þeirra áreitt Innlent Gaf spellvirkjunum bakkelsi eftir að lit var skvett á heimilið Innlent Svaraði tolladóminum með því að leggja toll Erlent Segist hafa rætt tvisvar við prinsinn í gini ljónsins Innlent Aftur brotist inn í Húrra Reykjavík Innlent Einn læknir sinnir þremur stjórnunarstöðum Innlent Fleiri fréttir Svaraði tolladóminum með því að leggja toll Íranski byltingarvörðurinn kominn á hryðjuverkalista ESB og á Íslandi Toppurinn kominn á hæstu kirkju heims Huldumaður gaf gullstangir til að laga vatnslagnir borgarinnar Spenna eykst á einum helgasta stað gyðinga og múslima Áfram húsleit á fyrra heimili Andrews „Mjög, mjög sorglegt“ Bandaríkjastjórn opnar síðu þar sem Evrópubúar geta séð lokað efni Andrew látinn laus Norðmenn koma af fjöllum og taka fyrir ummæli Trump Nýjar forsetaflugvélar fá Trump-litina „Besti vinur“ Epsteins ætlaði að leysa frá skjóðunni 2016 Karl III: Réttlætið verður að hafa sinn gang Viðbúnaðurinn ekki verið eins mikill frá innrásinni í Írak Andrew handtekinn á heimili sínu Rétta yfir fjórtán ára gömlum leigumorðingja Tjáningarfrelsistal tæknirisa „hreinn þvættingur“ „Grunlaus“ Wexner segist hafa verið gabbaður af Epstein Skíðahópur fórst í snjóflóði í Kalíforníu Fyrrverandi forseti Suður-Kóreu í lífstíðarfangelsi Umdeilt Friðarráð fundar í Washington í dag Tengiltvinnbílar þrefalt eyðslufrekari en framleiðendur segja Verjast fregna af viðræðum dagsins „Stjórinn“ að fá nóg og líkur á árásum Kennir Selenskí um misheppnaða gagnsókn Þrýsta á Alþjóðaorkumálastofunina að hætta við orkuskipti Reyna aftur á morgun Ákærður fyrir að skilja kærustuna eftir á fjallinu Yfir þúsund grunaðir barnaníðingar handteknir í hverjum mánuði Segir Trump setja ósanngjarnan þrýsting á Úkraínu 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 Sigríður Björk og Jón Karl til Bessastaða Innlent Spyr hvort skoða þurfi mögulega árekstra eiginmanns ráðherra og fráfarandi forstjóra Innlent „Svo fær maður svona helvíti á fyrsta opnunardegi“ Innlent Vísar gagnrýni á bug og gefur lítið fyrir rök lækna Innlent Setið um fjölskyldur félagsráðgjafa og börn þeirra áreitt Innlent Gaf spellvirkjunum bakkelsi eftir að lit var skvett á heimilið Innlent Svaraði tolladóminum með því að leggja toll Erlent Segist hafa rætt tvisvar við prinsinn í gini ljónsins Innlent Aftur brotist inn í Húrra Reykjavík Innlent Einn læknir sinnir þremur stjórnunarstöðum Innlent Fleiri fréttir Svaraði tolladóminum með því að leggja toll Íranski byltingarvörðurinn kominn á hryðjuverkalista ESB og á Íslandi Toppurinn kominn á hæstu kirkju heims Huldumaður gaf gullstangir til að laga vatnslagnir borgarinnar Spenna eykst á einum helgasta stað gyðinga og múslima Áfram húsleit á fyrra heimili Andrews „Mjög, mjög sorglegt“ Bandaríkjastjórn opnar síðu þar sem Evrópubúar geta séð lokað efni Andrew látinn laus Norðmenn koma af fjöllum og taka fyrir ummæli Trump Nýjar forsetaflugvélar fá Trump-litina „Besti vinur“ Epsteins ætlaði að leysa frá skjóðunni 2016 Karl III: Réttlætið verður að hafa sinn gang Viðbúnaðurinn ekki verið eins mikill frá innrásinni í Írak Andrew handtekinn á heimili sínu Rétta yfir fjórtán ára gömlum leigumorðingja Tjáningarfrelsistal tæknirisa „hreinn þvættingur“ „Grunlaus“ Wexner segist hafa verið gabbaður af Epstein Skíðahópur fórst í snjóflóði í Kalíforníu Fyrrverandi forseti Suður-Kóreu í lífstíðarfangelsi Umdeilt Friðarráð fundar í Washington í dag Tengiltvinnbílar þrefalt eyðslufrekari en framleiðendur segja Verjast fregna af viðræðum dagsins „Stjórinn“ að fá nóg og líkur á árásum Kennir Selenskí um misheppnaða gagnsókn Þrýsta á Alþjóðaorkumálastofunina að hætta við orkuskipti Reyna aftur á morgun Ákærður fyrir að skilja kærustuna eftir á fjallinu Yfir þúsund grunaðir barnaníðingar handteknir í hverjum mánuði Segir Trump setja ósanngjarnan þrýsting á Úkraínu Sjá meira