Наука

В Млечном Пути нашли структуру-ровесницу Вселенной

arXiv: в Млечном Пути открыто звездное скопление возрастом в 13,4 млрд лет
600 400 600 600 200 200 895 505

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.