Почти ровесник Вселенной: возраст скопления в Млечном Пути оценили в 13,4 миллиарда лет
Астрономы оценили возраст шарового скопления VVV CL001 в 13,4 миллиарда лет. Это всего на 400 миллионов лет меньше возраста Вселенной. Если расчеты подтвердятся, оно может оказаться самым древним известным скоплением в Млечном Пути. Пока исследователи осторожнее называют его одним из старейших: погрешность оценки составляет 400 миллионов лет.
Скопление находится примерно в 24 тысячах световых лет от Земли, в балдже — центральной утолщенной части нашей Галактики. Плотные облака межзвездной пыли ослабляют свет его звезд. Поэтому ученым долго не удавалось точно определить расстояние до скопления и его возраст. Команда под руководством Хулио Оливареса Карвахаля из астрономической обсерватории Каподимонте в Италии уточнила эти параметры. Статью, размещенную в библиотеке препринтов arXiv, уже приняли к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics.
Исследователи использовали инфракрасную камеру FourStar на 6,5-метровом телескопе Magellan Baade в Чили и снимки космического телескопа «Хаббл». Инфракрасные наблюдения помогли увидеть звезды за пылью. Дополнительные данные в видимом свете предоставила камера DECam на телескопе имени Виктора Бланко.
Сначала астрономам нужно было отделить звезды скопления от множества других звезд в том же участке неба. Для этого они проследили, как звезды смещаются на снимках, и применили алгоритм машинного обучения. В результате команда выделила 155 вероятных участников скопления, в том числе звезды на стадиях эволюции, которые прежние наблюдения не позволяли уверенно различить.
Возраст скопления помогли определить звезды, которые исчерпывают водород в ядре и покидают главную последовательность — самый продолжительный этап своей жизни. Ученые сравнили их цвет и яркость с расчетными моделями эволюции звезд. Положение этой группы на диаграмме «цвет — яркость» показывает, сколько времени прошло с рождения скопления. Разные наборы моделей дали близкий результат: 13,4 миллиарда лет.
Для оценки расстояния исследователи использовали в том числе звезды горизонтальной ветви. В их ядрах уже горит гелий, а характерная яркость помогает определить, насколько далеко они находятся. Расчеты дали расстояние 7,34 ± 0,46 килопарсека, или около 24 тысяч световых лет. По словам авторов, это самая точная оценка для VVV CL001 на сегодня.
Расстояние помогло уточнить и орбиту скопления. Ранее его необычная скорость по отношению к соседним звездам вызывала вопросы о происхождении: ученые допускали, что оно могло прийти из другой части Галактики. Новый расчет орбиты подтвердил, что VVV CL001 принадлежит балджу. Вместе с возрастом и низким содержанием элементов тяжелее гелия это допускает, что скопление возникло в самом Млечном Пути, когда Галактика только формировалась.
VVV CL001 обнаружили в 2010 году во время инфракрасного обзора неба VVV, а его статус звездного скопления подтвердили в 2019-м. Объект небольшой и тусклый, и прежние снимки не показывали достаточно слабых звезд. В нем также не нашли переменных звезд типа RR Лиры, которые астрономы часто используют для оценки космических расстояний.
Теперь команда планирует получить спектры звезд с высоким разрешением, чтобы подробнее изучить их химический состав и проверить выводы о происхождении скопления. Нынешняя оценка возраста согласуется с возрастом Вселенной — около 13,8 миллиарда лет — и сама по себе не требует его пересмотра. Она указывает на то, что VVV CL001 могло сформироваться в первые сотни миллионов лет космической истории.
Самое популярное
