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 Fundaði með borginni: „Hef upplifað ýmislegt en aldrei svona grimmd“ Innlent „Beðið um leyfi fyrir átta þúsund manns“ Innlent Skipulagði árásina í Colorado í heilt ár Erlent Bendir ríkisstjórn á „byrjendanámskeið í verkefnastjórnun“ Innlent Vilja ný og öruggari bílastæði á samningslausu landi gróðrarstöðvar Innlent Minnsta fylgi Framsóknar í 33 ára sögu þjóðarpúlsins Innlent Kalla út snjóruðningstæki og bændur koma búfé í skjól Innlent Segir Bjarna Benediktssyni að stinga tappa upp í „tengdasoninn“ Innlent Fundað vegna örtraðarinnar í höllinni Innlent Ákváðu að stöðva ekki tónleikana: „Þá fyrst hefði skrattinn hitt ömmu sína“ Innlent Fleiri fréttir Skipulagði árásina í Colorado í heilt ár Skyndikosningar framundan í Suður-Kóreu Engin tímamótaskref tekin á fundi Rússa og Úkraínumanna Nýkjörinn forseti Póllands: Trúrækinn sagnfræðingur og fyrrverandi hnefaleikakappi Sérfræðingar ESB gagnrýna áform þess um að útvatna loftslagsmarkmið Niðurstaðan setji áform ríkisstjórnarinnar í uppnám Skjöl staðfesta að Tice var í haldi Assad-liða Vilja ganga á milli bols og höfuðs á geimrannsóknum í Bandaríkjunum Vill sameina þjóðina um hernaðaruppbyggingu Koma aftur saman eftir sögulegar árásir í Rússlandi Vopnaður heimagerðum eldvörpum Nawrocki sigraði með naumindum Alríkislögreglan rannsakar meinta hryðjuverkaárás Greta Thunberg siglir til Gasa Afskaplega mjótt á munum í kosningunum „Köngulóarvefur“ sem skrifað verður um í sögubókum Sprengjuflugvélar loga víða í Rússlandi Um þrjátíu drepin í árás nærri dreifingarmiðstöð hjálpargagna Hamas svarar vopnahléstillögunni sem Ísraelar hafa samþykkt Zion sakaður um tvær nauðganir, heimilisofbeldi og líflátshótanir Afar mjótt á munum hjá forsetaframbjóðendum í Póllandi Ryður leiðina fyrir Trump til að vísa hálfri milljón úr landi Leita „Skrattans í Ozarkfjöllum“ í hellum og skógum Fleiri ákærur væntanlegar í Liverpool Vísuðu til rannsókna sem voru ekki til í „heimsklassa“ skýrslu Enn hætta á flóðum þar sem heilt þorp hvarf í aurskriðu Sagði Diddy hafa nauðgað sér Russell Brand lýsir yfir sakleysi sínu Vestræn ríki niðurgreiða stríðsrekstur Rússa í Úkraínu Kærir Costner fyrir „ofbeldisfulla óundirbúna“ nauðgunarsenu 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 Fundaði með borginni: „Hef upplifað ýmislegt en aldrei svona grimmd“ Innlent „Beðið um leyfi fyrir átta þúsund manns“ Innlent Skipulagði árásina í Colorado í heilt ár Erlent Bendir ríkisstjórn á „byrjendanámskeið í verkefnastjórnun“ Innlent Vilja ný og öruggari bílastæði á samningslausu landi gróðrarstöðvar Innlent Minnsta fylgi Framsóknar í 33 ára sögu þjóðarpúlsins Innlent Kalla út snjóruðningstæki og bændur koma búfé í skjól Innlent Segir Bjarna Benediktssyni að stinga tappa upp í „tengdasoninn“ Innlent Fundað vegna örtraðarinnar í höllinni Innlent Ákváðu að stöðva ekki tónleikana: „Þá fyrst hefði skrattinn hitt ömmu sína“ Innlent Fleiri fréttir Skipulagði árásina í Colorado í heilt ár Skyndikosningar framundan í Suður-Kóreu Engin tímamótaskref tekin á fundi Rússa og Úkraínumanna Nýkjörinn forseti Póllands: Trúrækinn sagnfræðingur og fyrrverandi hnefaleikakappi Sérfræðingar ESB gagnrýna áform þess um að útvatna loftslagsmarkmið Niðurstaðan setji áform ríkisstjórnarinnar í uppnám Skjöl staðfesta að Tice var í haldi Assad-liða Vilja ganga á milli bols og höfuðs á geimrannsóknum í Bandaríkjunum Vill sameina þjóðina um hernaðaruppbyggingu Koma aftur saman eftir sögulegar árásir í Rússlandi Vopnaður heimagerðum eldvörpum Nawrocki sigraði með naumindum Alríkislögreglan rannsakar meinta hryðjuverkaárás Greta Thunberg siglir til Gasa Afskaplega mjótt á munum í kosningunum „Köngulóarvefur“ sem skrifað verður um í sögubókum Sprengjuflugvélar loga víða í Rússlandi Um þrjátíu drepin í árás nærri dreifingarmiðstöð hjálpargagna Hamas svarar vopnahléstillögunni sem Ísraelar hafa samþykkt Zion sakaður um tvær nauðganir, heimilisofbeldi og líflátshótanir Afar mjótt á munum hjá forsetaframbjóðendum í Póllandi Ryður leiðina fyrir Trump til að vísa hálfri milljón úr landi Leita „Skrattans í Ozarkfjöllum“ í hellum og skógum Fleiri ákærur væntanlegar í Liverpool Vísuðu til rannsókna sem voru ekki til í „heimsklassa“ skýrslu Enn hætta á flóðum þar sem heilt þorp hvarf í aurskriðu Sagði Diddy hafa nauðgað sér Russell Brand lýsir yfir sakleysi sínu Vestræn ríki niðurgreiða stríðsrekstur Rússa í Úkraínu Kærir Costner fyrir „ofbeldisfulla óundirbúna“ nauðgunarsenu Sjá meira