Universumin ensimmäisten tähtien jäänteitä on saatettu löytää

 

Kuva: European Southern Observatory. 

Joel Kontinen

Universumimme ensimmäiset tähdet ovat saattaneet räjähtää suhteellisen heikkoina supernovina. Tähtitieteilijät uskovat löytäneensä kolme tuhkapilveä, jotka ovat jääneet jäljelle noista kosmisista räjähdyksistä.

Tähtitieteilijät ovat saattaneet havaita joidenkin maailmankaikkeuden ensimmäisten tähtien jäännökset. Nämä tähdet olisivat olleet hyvin erilaisia kuin äskettäin muodostuneet tähdet, ja niiden tuhkan tutkiminen voisi auttaa meitä ymmärtämään kosmoksen alkuaikoja.

Stefania Salvadori Firenzen yliopistosta Italiasta ja hänen kollegansa havaitsivat nämä jäljet käyttämällä erittäin suurta teleskooppia Chilessä. He eivät havainneet niitä suoraan, vaan käyttivät kvasaarien valoa – kaukaisten galaksien keskuksissa olevista poikkeuksellisen kirkkaista objekteista, jotka saivat voimansa supermassiivisiin mustiin aukkoihin putoavasta aineesta – päätelläkseen näiden ikiaikaisten tähtien olemassaolosta.

Kun kvasaarin valo etenee kosmoksen läpi, se kulkee kaasupilvien läpi, jotka absorboivat tiettyjä aallonpituuksia riippuen siitä, mitä elementtejä ne sisältävät. Tutkijat käyttivät tätä absorptiota tunnistaakseen kolme etäistä kaasupilveä, jotka sijaitsevat lähes 25 miljardin valovuoden päässä ja joilla on outoja kemiallisia piirteitä. Koska valo vie aikaa kulkeakseen avaruudessa, tutkijat havaitsivat nämä pilvet sellaisina kuin ne ilmestyivät yli 11 miljardia vuotta sitten.

Tämänkaltaiset kaasupilvet jäävät usein jäljelle sen jälkeen, kun tähti räjähtää supernovassa. Mutta tähtitieteilijät odottavat, että jotkin ensimmäisistä tähdistä eivät olisi räjähtäneet kokonaan jättäen ytimensä ja niissä olevat raskaammat alkuaineet ennalleen. Nämä räjähdykset olisivat jättäneet jälkeensä pilviä, jotka sisältävät runsaasti hiiltä, happea ja magnesiumia, mutta joissa oli vain vähän tai ei lainkaan rautaa, toisin kuin voimakkaampien räjäytysten aiheuttamat pilvet.

Juuri tämän tutkijat havaitsivat. "Löytömme avaa uusia mahdollisuuksia tutkia epäsuorasti ensimmäisten tähtien luonnetta täydentäen täysin galaksimme tähtiä koskevia tutkimuksia", Salvadori sanoi lausunnossaan. Jotkut galaksimme vanhimmista tähdistä näyttävät muodostuneen tällaisista kaasupilvistä, jotka sisältävät vielä vanhempien tähtien tuhkaa.

Nyt kun tiedämme, että nämä pilvet ovat olemassa, voimme suunnata muita kaukoputkia niihin saadaksemme paremman ymmärryksen niiden ominaisuuksista. "Pystymme tutkimaan monia näistä harvinaisista kaasupilvistä yksityiskohtaisemmin ja voimme vihdoin paljastaa ensimmäisten tähtien salaperäisen luonteen", sanoi Valentina D'Odorico Italian kansallisesta astrofysiikan instituutista. Se voisi auttaa meitä selvittämään, kuinka varhainen universumi siirtyi kylmästä pimeydestä valoon.

Lähde:

 

Crane,  Leah . 2023. Remnants of the universe's first stars may have been found, New Scientist 3.5. 

Eksoplaneetta näyttää aivan amerikkalaiselta jalkapallolta

Kuva NASA, ESA, ja J. Olmsted (STScI)




Joel Kontinen

Eksoplaneetta voi muotoutua amerikkalaiseksi jalkapalloksi voimakkaiden painovoimien takia, kun se on lähellä tähteään, uusi tutkimus toteaa.

Tutkijat tutkivat KOI 1843.0:n, eksoplaneettaehdokkaan, jonka tutkijat tarvitsevat lisähavaintoja sanoakseen varmasti sen olevan eksoplaneetta. Tämä maailma kiertää oletettavasti ympäri punaista kääpiötähteä, jolla on vähän alle puolet aurinkomme massasta. Se sijaitsee noin 395 valovuoden päässä Maasta.

Aikaisemman tutkimuksen mukaan KOI 1843.03 oli noin 44% Maan massasta ja 60% Maan halkaisijasta.

Aikaisempi tutkimus ehdotti, että KOI 1843.03 kiertäisi lähempänä tähteänsä kuin mikään muu tunnettu planeetta. "Se pyörähtää tähtensä ympäri vain 4,245 tunnissa. Tämän planeetan ”vuosi" on hieman yli kuudesosa päivästä maapallolla", Leslie Rogers, Chicagon yliopiston astrofysiikko ja uuden tutkimuksen tekijä kertoi space.comille.

Aikaisemmassa KOI 1843.03 -tutkimukseen keskittyneessä työssä Rogers ja hänen kollegansa analysoivat planeetan läheisellä kiertoradalla todennäköisesti koettavien voimakkaiden painovoimien vaikutuksia. (Nämä voimat ovat pohjimmiltaan poikkeuksellisen vahva versio vuoroveden voimista, joita Maa kokee kuun vaikutuksesta.) Tutkijat ehdottivat tässä työssä, että eksoplaneetta koostuu pääasiassa raudasta, jotta se välttyy repeytymästä. Vaikka maapallossa on noin 32% rautaa, he arvioivat, että KOI 1843.03 sisältää todennäköisesti 66% rautaa.

"KOI 1843.03 on yksi tähän mennessä löydetyistä eniten rautaa sisältävistä eksoplaneetoista", Rogers sanoi.

Tutkijat olivat tienneet noin kymmenestä rautapitoisista "tykinkuula" planeetoista. Omassa aurinkokunnassamme on elohopeaa, joka on noin 70% rautaa. Saadakseen selville, mitä vaikutuksia KOI 1843.03: n kaltaisella äärimmäisellä kiertoradalla voi olla sellaiseen maailmaan, tutkijat suorittivat ensimmäiset 3D-simulaatiot kallioisten planeettojen sisärakenteista, joiden erittäin pienet kiertoradat aiheuttavat vuorovesivääristymiä.

Tutkijat havaitsivat, että KOI 1843.03 voisi olla muodoltaan amerikkalainen jalkapallo. "KOI 1843.03 on tähän mennessä havaittu asfäärisin eksoplaneetta", Rogers sanoi. "Mallimme osoittavat, että KOI 1843.03 on huomattavasti pitkänomainen suuntaan kohti tähtiä, ja sen kuvasuhde on jopa noin 1,8." Hän vertasi tätä kananmunan 1,3-kuvasuhteeseen tai laajakuvatelevision 1,7-kuvasuhteeseen.
-
Tutkijat huomauttivat, että yhdeksästä eksoplaneetasta, joiden kiertoradat ovat alle yhden päivän, ja joilla on hyvät tiheysarviot, neljässä vaikuttaa olevan runsaasti rautaa. Mutta sellaiset planeetat voivat todella olla pallomaisempia kuin raudasta köyhät maailmat samassa kiertoradalla. "Odotamme, että enemmän rautapitoisia koostumuksia johtaa vähemmän vääristyneisiin planeettoihin", sanoo Ellen Price, Massachusettsin Harvard-Smithsonian astrofysiikan keskuksen ja uuden tutkimuksen päätutkija, kertoi Space.com. "Maapallon muodon äärimmäisyyden ja sen koostumuksen välillä on kompromissi."

Tulevaisuudessa tutkijat haluaisivat mallintaa, miltä tällaiset vuorovesivääristyneet kiviset eksoplaneetat voivat näyttää tähtien edessä ollessaan ja pystyisivätkö he havaitsemaan, onko eksoplaneetta vääristynyt sen varjon perusteella.

"jalkapallomaisen planeetan heittämä varjon alue riippuu lähinnä katselukulmastasi", Price sanoi. "Joten kun planeetta kiertää tähdestään pitkällä akselillaan jatkuvasti kohti tähtiä, planeetan estämä valon määrä muuttuu ajan myötä eri tavalla verrattuna valon määrään, joka estyy, jos planeetta olisi pallomainen."

Tutkijat kertoivat havaintonsa verkossa 30. tammikuuta tutkimuksessa, jonka Astrophysical Journal hyväksyi.

Eksoplaneetat voivat olla outoja, jopa kummallisia, mutta aina etsitään sitä, mikä on mahdollisimman paljon maan kaltaista.

Lähde:

Choi, Charles Q. 2020. Heavy-metal alien planet may be shaped like a football. Live Science 6.4.