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 Tveir leigubílstjórar sviptir ökuréttindum við Keflavíkurflugvöll Innlent Fjórir karlmenn stálu Labubu í tugatali Erlent Lögreglan tekur leigubílamálin fastari tökum Innlent Íhugar að bjóða Selenskí eftir allt saman Erlent Bláa lónið varar ferðamenn við óprúttnum leigubílstjórum Innlent Eiganda Trump Burger verður sparkað úr landi Erlent Sjaldan fleiri mótmælt ríkisstjórninni Erlent Sendiherra á Íslandi á grundvelli misskilnings Innlent Níu gistu fangageymslur í nótt Innlent Úkraína og Evrópa óttast meðvirkni Trump Erlent Fleiri fréttir Fjórir karlmenn stálu Labubu í tugatali Sjaldan fleiri mótmælt ríkisstjórninni Íhugar að bjóða Selenskí eftir allt saman Úkraína og Evrópa óttast meðvirkni Trump Bjartsýn á að Trump nái árangri með Pútín Eiganda Trump Burger verður sparkað úr landi Mexíkó hafnar aftur hermönnum Trumps „Úkraínumenn þurfa örugglega að gefa eftir land“ Skotárás á Times Square Nyrsta olíuvinnslusvæði Noregs formlega opnað Eldur kviknaði í sögufrægri dómkirkju Gefur ekkert landsvæði eftir Aserar og Armenar skrefi nær friði eftir sögulegan fund í Hvíta húsinu Geimfari Apollo 13 látinn Trump og Pútín funda í Alaska næsta föstudag Rekinn eftir tvo mánuði hjá skattinum og samdægurs tilnefndur sendiherra á Íslandi Ákvörðun öryggisráðsins til marks um enn frekari stigmögnun Skipar hernum í hart við glæpasamtök Stefni á tilraun með kjarnorkuknúna eldflaug á norðurslóðum Fann hagtölur sem honum líkar og hélt óvæntan blaðamannafund Skýrasta myndin af halastjörnunni, eða vopninu, hingað til Sakaði „sveppamorðingjann“ um að hafa eitrað fyrir sér í þrígang Rússar enn að fá „samstöðustyrki“ en Úkraínumenn ekki Sektaður fyrir að aka á 321 kílómetra hraða Keppa við Kínverja og Rússa um að koma kjarnakljúfi til tunglsins Öryggisráðið ákveður að taka yfir Gasa-borg Mun funda með Pútín þó fundur með Selenskí sé hvergi í sjónmáli Flokkurinn fyrir sjálfstætt Austur-Grænland: „Flug til Íslands allt árið!“ Demókratar setja sig í stellingar fyrir forsetaframboð Neitar að hitta Pútín án Selenskís 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 Tveir leigubílstjórar sviptir ökuréttindum við Keflavíkurflugvöll Innlent Fjórir karlmenn stálu Labubu í tugatali Erlent Lögreglan tekur leigubílamálin fastari tökum Innlent Íhugar að bjóða Selenskí eftir allt saman Erlent Bláa lónið varar ferðamenn við óprúttnum leigubílstjórum Innlent Eiganda Trump Burger verður sparkað úr landi Erlent Sjaldan fleiri mótmælt ríkisstjórninni Erlent Sendiherra á Íslandi á grundvelli misskilnings Innlent Níu gistu fangageymslur í nótt Innlent Úkraína og Evrópa óttast meðvirkni Trump Erlent Fleiri fréttir Fjórir karlmenn stálu Labubu í tugatali Sjaldan fleiri mótmælt ríkisstjórninni Íhugar að bjóða Selenskí eftir allt saman Úkraína og Evrópa óttast meðvirkni Trump Bjartsýn á að Trump nái árangri með Pútín Eiganda Trump Burger verður sparkað úr landi Mexíkó hafnar aftur hermönnum Trumps „Úkraínumenn þurfa örugglega að gefa eftir land“ Skotárás á Times Square Nyrsta olíuvinnslusvæði Noregs formlega opnað Eldur kviknaði í sögufrægri dómkirkju Gefur ekkert landsvæði eftir Aserar og Armenar skrefi nær friði eftir sögulegan fund í Hvíta húsinu Geimfari Apollo 13 látinn Trump og Pútín funda í Alaska næsta föstudag Rekinn eftir tvo mánuði hjá skattinum og samdægurs tilnefndur sendiherra á Íslandi Ákvörðun öryggisráðsins til marks um enn frekari stigmögnun Skipar hernum í hart við glæpasamtök Stefni á tilraun með kjarnorkuknúna eldflaug á norðurslóðum Fann hagtölur sem honum líkar og hélt óvæntan blaðamannafund Skýrasta myndin af halastjörnunni, eða vopninu, hingað til Sakaði „sveppamorðingjann“ um að hafa eitrað fyrir sér í þrígang Rússar enn að fá „samstöðustyrki“ en Úkraínumenn ekki Sektaður fyrir að aka á 321 kílómetra hraða Keppa við Kínverja og Rússa um að koma kjarnakljúfi til tunglsins Öryggisráðið ákveður að taka yfir Gasa-borg Mun funda með Pútín þó fundur með Selenskí sé hvergi í sjónmáli Flokkurinn fyrir sjálfstætt Austur-Grænland: „Flug til Íslands allt árið!“ Demókratar setja sig í stellingar fyrir forsetaframboð Neitar að hitta Pútín án Selenskís Sjá meira