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 Ekki allir sammála um magn jólaskreytinga eða litaval Innlent Hægri hönd Selenskís kynnist Trump-liðum Erlent Háskólafólk mótmælir gjaldtöku á nemendur utan EES Innlent Launmorð á götum New York Erlent Konfektið í hæstu hæðum Innlent Þessi voru oftast strikuð út í Reykjavík Innlent Bankarnir of bráðir í vaxtahækkunum Innlent Auðjöfur og einkageimfari mun stýra NASA Erlent Plötusnúður fagnar sigri gegn Reyni Traustasyni Innlent Rútuslys austan við Hala í Suðursveit Innlent Fleiri fréttir Hægri hönd Selenskís kynnist Trump-liðum Auðjöfur og einkageimfari mun stýra NASA Franska ríkisstjórnin fallin Ákæra forsetann formlega vegna herlaga Launmorð á götum New York Combs kærður fyrir að hafa látið konu hanga fram af svölum Mega ekki lengur leggja stund á hjúkrunar- og ljósmóðurfræði Leggja drög að ákæru á hendur forsetanum Krefjast niðurfellingar í þöggunarmálinu Herlögin loks felld úr gildi Sækja að annarri stórri borg í Sýrlandi Óvissa þrátt fyrir að þingið hafi fellt neyðarlögin úr gildi Lýsir yfir herlögum í Suður-Kóreu Engin greinarmunur gerður á Líbanon og Hezbollah ef friðurinn heldur ekki Rannsaka ekki ljósleiðaraskemmdir sem sakamál ennþá Stefnir í vantraust og aðra stjórnarkreppu Skorið á ljósleiðara í Finnlandi Hafnar því að þurfa að velja á milli Bandaríkjanna og Evrópu Fordæmalaus náðun Bidens Mörg hundruð vígamenn frá Írak til aðstoðar Assad-liðum Vilja vara aðra við örlögum dóttur sinnar í Laos Játar að hafa ekki afl til að taka aftur hernumdu svæðin Ríkisstjórnin og Barnier í hættu vegna fjárlaga Biden náðar son sinn Kynlífsverkafólk í Belgíu á nú rétt á fæðingarorlofi og lífeyri 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 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 Ekki allir sammála um magn jólaskreytinga eða litaval Innlent Hægri hönd Selenskís kynnist Trump-liðum Erlent Háskólafólk mótmælir gjaldtöku á nemendur utan EES Innlent Launmorð á götum New York Erlent Konfektið í hæstu hæðum Innlent Þessi voru oftast strikuð út í Reykjavík Innlent Bankarnir of bráðir í vaxtahækkunum Innlent Auðjöfur og einkageimfari mun stýra NASA Erlent Plötusnúður fagnar sigri gegn Reyni Traustasyni Innlent Rútuslys austan við Hala í Suðursveit Innlent Fleiri fréttir Hægri hönd Selenskís kynnist Trump-liðum Auðjöfur og einkageimfari mun stýra NASA Franska ríkisstjórnin fallin Ákæra forsetann formlega vegna herlaga Launmorð á götum New York Combs kærður fyrir að hafa látið konu hanga fram af svölum Mega ekki lengur leggja stund á hjúkrunar- og ljósmóðurfræði Leggja drög að ákæru á hendur forsetanum Krefjast niðurfellingar í þöggunarmálinu Herlögin loks felld úr gildi Sækja að annarri stórri borg í Sýrlandi Óvissa þrátt fyrir að þingið hafi fellt neyðarlögin úr gildi Lýsir yfir herlögum í Suður-Kóreu Engin greinarmunur gerður á Líbanon og Hezbollah ef friðurinn heldur ekki Rannsaka ekki ljósleiðaraskemmdir sem sakamál ennþá Stefnir í vantraust og aðra stjórnarkreppu Skorið á ljósleiðara í Finnlandi Hafnar því að þurfa að velja á milli Bandaríkjanna og Evrópu Fordæmalaus náðun Bidens Mörg hundruð vígamenn frá Írak til aðstoðar Assad-liðum Vilja vara aðra við örlögum dóttur sinnar í Laos Játar að hafa ekki afl til að taka aftur hernumdu svæðin Ríkisstjórnin og Barnier í hættu vegna fjárlaga Biden náðar son sinn Kynlífsverkafólk í Belgíu á nú rétt á fæðingarorlofi og lífeyri 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 Sjá meira