Итальянские астрономы определили, что шаровое скопление VVV CL001 вблизи центра Млечного Пути имеет возраст около 13,4 млрд лет, что делает его одним из старейших известных звездных скоплений в нашей галактике. Статья опубликована на сервере препринтов сервере и принята к публикации в научном журнале Astronomy & Astrophysics.
Скопление скрыто за плотными облаками межзвездной пыли, из-за чего его расстояние и возраст долго не удавалось установить.
Шаровые скопления — одни из старейших членов Млечного Пути, хранящие следы того, как формировалась наша галактика. Их звезды возрастом от 10 до 13 млрд лет сохраняют «ископаемые» записи об условиях, в которых собиралась галактика. Возраст скопления и его химические свойства позволяют установить верхнюю границу возраста Млечного Пути.
Скопление VVV CL001 обнаружили в 2010 году и подтвердили открытие в 2019 году. Оно находится очень близко к центру галактики, но движется к нам с совсем другой скоростью, чем другие звезды в этой области, — это заставило предположить, что оно не принадлежит этому месту. Чтобы выяснить, откуда оно пришло, исследователи изучили его орбиту, которая зависит от расстояния до скопления; разные работы принимали разные расстояния и получали разные пути.
Измерить расстояние было сложно: скопление находится в плотной области, где пыль затемняет звездный свет, само оно маленькое и слабое, а более ранние снимки были недостаточно глубокими. К тому же в нем не нашли звезд типа RR Лиры, которые астрономы обычно используют для измерения расстояния.
В новом исследовании под руководством Х. Оливареса Карвахаля из Астрономической обсерватории INAF Каподимонте ученые использовали глубокие наблюдения в ближнем инфракрасном диапазоне с камеры FourStar на 6,5-метровом телескопе Magellan Baade, чтобы уточнить расстояние, и снимки телескопа «Хаббл» — чтобы оценить возраст. Отслеживая движение звезд по небу и применяя алгоритм машинного обучения, они выделили звезды, действительно принадлежащие скоплению, — около 155 звезд, включая звезды горизонтальной ветви и точки поворота главной последовательности. Ранее эти две стадии в скоплении не выявляли.
По сравнению звезд с теоретической моделью эволюции ученые получили расстояние около 7,34 килопарсека (примерно 24 тыс. световых лет). Затем по снимкам «Хаббла» они измерили возраст скопления — около 13,4 млрд лет. «Оба метода дают возраст 13,4 ± 0,4 млрд лет, что позволяет предположить, что VVV CL001 может быть старейшим шаровым скоплением в галактике», — пишет команда.
Поскольку возраст Вселенной задает верхний предел примерно в 13,8 млрд лет, любая оценка возраста скопления должна укладываться в него с учетом погрешности. Ученые планируют спектроскопические наблюдения высокого разрешения, чтобы подтвердить результаты по химическому составу скопления. Если оно действительно родилось здесь и настолько старо, исследователям, возможно, придется пересмотреть возраст галактики, а возможно, и Вселенной.
Ранее телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил космическую структуру, которая не соответствует существующей модели Вселенной.