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 Kosningavaktin: Landsmenn kjósa sér nýtt þing Innlent Kanónurnar sem eru að hverfa Innlent „Afhroð vinstrisins er rosalegt“ Innlent Lokatölur í Reykjavík suður: Fyrrverandi borgarstjóri og ritstjóri á þing Innlent Lokatölur úr Reykjavík norður: Stórsigur Samfylkingarinnar Innlent Tárin streymdu þegar María Rut mældist inni Innlent Lokatölur úr Suðurkjördæmi: Sigur Flokks fólksins Innlent Ungur maður og spenntur fyrir framtíðinni Innlent „Ég byrja harður og svo er ég bara grillaður í restina“ Innlent „Ég get ekki hugsað mér að fleiri börn lendi í honum“ Innlent Fleiri fréttir Ungur maður særði tvennt í skotárás á Grænlandi Hafa náð tökum á hálfri Aleppo og fjölda þorpa Assad-liðar gefa hratt eftir í Aleppo Síðasta heimsókn forseta fyrir opnun Notre Dame Tjadar og Senegalar segja Frökkum að koma sér Reyna að flytja óstöðugt andefni með vörubílum Njósnarar Rússa ræddu morð eða rán á blaðamanni Yfirvöld í Laos banna sölu Tiger vodka og viskís Vilja aðkomu Kínverja að rannsókn á skemmdum sæstrengjum Pútín hótar afdrifaríkum árásum á Kænugarð Grænlendingar fagna nýjum alþjóðaflugvelli Segja að endurtaka verði kosningarnar umdeildu í Georgíu Sækja óvænt og hratt að Aleppo Segir skemmdarverk Rússa í Evrópu geta leitt til átaka Haldlögðu metmagn af kókaíni í sameiginlegri aðgerð 62 ríkja Rússar gera umfangsmiklar árásir á orkuinnviði Úkraínu Íranir hóta því að koma sér upp kjarnorkuvopnum Telja sig hafa fundið vísbendingu í máli D.B. Cooper Forsetaefni í Georgíu spilaði áður fyrir Manchester City Hinir 50 hafi allir verið „herra meðal-Jón“ Fangaskipti milli Bandaríkjanna og Kína Vopnahléið heldur en íbúar Gasa telja sig svikna Sendir Trump tóninn og hótar eigin tollum Lögreglumaður fundinn sekur um að bana 95 ára konu með rafbyssu Danska leiðin vekur lukku meðal bakhjarla Úkraínu Vopnahlé tók gildi í nótt og fólk farið að snúa aftur heim Vopnahlé milli Ísraels og Líbanon í höfn Þjóðhátíð í Nuuk vegna opnunar flugvallarins SpaceX skýtur kjarnorkuknúnum dróna út í geim Sprengdu tuttugu hús á tveimur mínútum 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 Kosningavaktin: Landsmenn kjósa sér nýtt þing Innlent Kanónurnar sem eru að hverfa Innlent „Afhroð vinstrisins er rosalegt“ Innlent Lokatölur í Reykjavík suður: Fyrrverandi borgarstjóri og ritstjóri á þing Innlent Lokatölur úr Reykjavík norður: Stórsigur Samfylkingarinnar Innlent Tárin streymdu þegar María Rut mældist inni Innlent Lokatölur úr Suðurkjördæmi: Sigur Flokks fólksins Innlent Ungur maður og spenntur fyrir framtíðinni Innlent „Ég byrja harður og svo er ég bara grillaður í restina“ Innlent „Ég get ekki hugsað mér að fleiri börn lendi í honum“ Innlent Fleiri fréttir Ungur maður særði tvennt í skotárás á Grænlandi Hafa náð tökum á hálfri Aleppo og fjölda þorpa Assad-liðar gefa hratt eftir í Aleppo Síðasta heimsókn forseta fyrir opnun Notre Dame Tjadar og Senegalar segja Frökkum að koma sér Reyna að flytja óstöðugt andefni með vörubílum Njósnarar Rússa ræddu morð eða rán á blaðamanni Yfirvöld í Laos banna sölu Tiger vodka og viskís Vilja aðkomu Kínverja að rannsókn á skemmdum sæstrengjum Pútín hótar afdrifaríkum árásum á Kænugarð Grænlendingar fagna nýjum alþjóðaflugvelli Segja að endurtaka verði kosningarnar umdeildu í Georgíu Sækja óvænt og hratt að Aleppo Segir skemmdarverk Rússa í Evrópu geta leitt til átaka Haldlögðu metmagn af kókaíni í sameiginlegri aðgerð 62 ríkja Rússar gera umfangsmiklar árásir á orkuinnviði Úkraínu Íranir hóta því að koma sér upp kjarnorkuvopnum Telja sig hafa fundið vísbendingu í máli D.B. Cooper Forsetaefni í Georgíu spilaði áður fyrir Manchester City Hinir 50 hafi allir verið „herra meðal-Jón“ Fangaskipti milli Bandaríkjanna og Kína Vopnahléið heldur en íbúar Gasa telja sig svikna Sendir Trump tóninn og hótar eigin tollum Lögreglumaður fundinn sekur um að bana 95 ára konu með rafbyssu Danska leiðin vekur lukku meðal bakhjarla Úkraínu Vopnahlé tók gildi í nótt og fólk farið að snúa aftur heim Vopnahlé milli Ísraels og Líbanon í höfn Þjóðhátíð í Nuuk vegna opnunar flugvallarins SpaceX skýtur kjarnorkuknúnum dróna út í geim Sprengdu tuttugu hús á tveimur mínútum Sjá meira