Gromada ukryta za pyłem blisko centrum Drogi Mlecznej ma 13,4 miliarda lat

Za gęstą zasłoną pyłu, blisko centrum Drogi Mlecznej, kryje się gromada gwiazd, które świecą od ponad 13 miliardów lat. Nowe pomiary międzynarodowego zespołu astronomów wskazują, że VVV CL001 ma 13,4 mld lat. To jedno z najstarszych znanych skupisk gwiazd w Galaktyce i poważna kandydatka do tytułu najstarszej gromady kulistej.

Gromada kulista VVV CL001 (po lewej, słabo widoczna) i jaśniejsza gromada UKS 1 (po prawej) wśród gęstego pola gwiazd w kierunku zgrubienia centralnego Drogi Mlecznej. Zdjęcie w podczerwieni z teleskopu VISTA. Nowe pomiary wskazują, że VVV CL001 ma 13,4 mld lat.
*Fot. ESO/D. Minniti/VVV Team*

Kosmiczny zegar z gwiazd

Gromady kuliste to zwarte kule liczące od dziesiątków tysięcy do milionów gwiazd, związanych wzajemnym przyciąganiem. Gwiazdy takiej gromady powstały z jednego obłoku gazu mniej więcej w tym samym czasie, więc mają wspólny wiek i skład chemiczny. Dlatego świetnie nadają się na kosmiczne zegary. Najstarsze gromady wyznaczają dolną granicę wieku Galaktyki, a pośrednio także Wszechświata, bo żaden obiekt nie może być starszy od świata, w którym istnieje. Z tego powodu astronomowie od dziesięcioleci sprawdzają, czy wiek najstarszych gwiazd zgadza się z wiekiem Wszechświata wyznaczonym zupełnie innymi metodami.

Wśród tych zegarów VVV CL001 jest przypadkiem szczególnym. Odkryto ją na zdjęciach w podczerwieni z przeglądu VVV, prowadzonego teleskopem VISTA należącym do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO). W świetle widzialnym prawie jej nie widać, bo przesłania ją pył międzygwiazdowy. Gromada należy też do najuboższych w metale, czyli pierwiastki cięższe od helu, w zgrubieniu centralnym Galaktyki, czyli w gęstej, rozbudowanej centralnej części naszego układu gwiazd. Żelaza ma w stosunku do wodoru około 0,6% tego, co Słońce. Im mniej metali, tym bardziej pierwotny był gaz, z którego powstały gwiazdy, a więc tym wcześniej zapewne się narodziły.

Pomiar przez zasłonę pyłu

Wcześniejsze prace dawały dla gromady wiek około 12 mld lat, obarczony dużą niepewnością, a jej odległość szacowano od około 7 do ponad 8 kiloparseków (kpc). Zespół, któremu przewodzi Julio Olivares Carvajal z Obserwatorium INAF w Capodimonte, połączył obserwacje w bliskiej podczerwieni z kamery FourStar na 6,5-metrowym teleskopie Magellan Baade w Chile ze zdjęciami Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Powstał najgłębszy dotąd diagram barwa–jasność tej gromady, czyli wykres pokazujący, jak jasne i jak czerwone są jej gwiazdy.

Odległość wyniosła 7,34 ± 0,46 kpc, czyli około 24 tysięcy lat świetlnych. To najdokładniejszy dotąd pomiar. Wiek wyznaczono dwiema metodami i obie dały 13,4 ± 0,4 mld lat. Jedną z nich jest analiza punktu odejścia z ciągu głównego, czyli miejsca na diagramie, w którym gwiazdy kończą spalać wodór w jądrach. Im starsza gromada, tym mniej masywne gwiazdy zdążyły już ten etap zakończyć, więc punkt przesuwa się ku słabszym i czerwieńszym gwiazdom. Skoro Wszechświat ma około 13,8 mld lat, gwiazdy VVV CL001 narodziły się zaledwie około 400 milionów lat po Wielkim Wybuchu.

Rekordzistka czy kandydatka?

Autorzy ostrożnie nazywają gromadę silną kandydatką na najstarszą gromadę kulistą Galaktyki, a nie pewną rekordzistką. Według innych prac podobny wiek, około 13 mld lat, mają także gromady w zgrubieniu centralnym, na przykład NGC 6558 i NGC 6256, a niepewności pomiarów częściowo się pokrywają. To na razie preprint, opublikowany 20 października 2026 roku w serwisie arXiv i zaakceptowany do druku w Astronomy & Astrophysics. Wynik zależy od odległości i pochłaniania światła przez pył, a oba parametry trudno wyznaczyć w tak zatłoczonym i zapylonym rejonie. Gdyby gromada była bliżej, jej gwiazdy musiałyby być jaśniejsze, niż się wydaje, a więc starsze. Wiek ma jednak górną granicę: wiek Wszechświata.

Otwarte pozostaje też pytanie o pochodzenie. Praca z 2021 roku sugerowała, że VVV CL001 to pozostałość po zderzeniu młodej Galaktyki z mniejszą galaktyką, być może z tą, której ślady nazywamy Sequoia lub Gaia -Sausage-Enceladus. Analiza opublikowana w 2026 roku w Astronomy & Astrophysics (Haro Moya i in.) wskazuje natomiast, że gromada powstała w samej Galaktyce, a jej orbita jest silnie wydłużona i mieści się w odległości kilku kiloparseków od centrum. Rozstrzygnąć mogą dopiero widma gwiazd o wysokiej rozdzielczości, pokazujące skład chemiczny z dokładnością do poszczególnych pierwiastków.

Niezależnie od odpowiedzi VVV CL001 pokazuje, że w zgrubieniu centralnym Galaktyki, pod warstwą pyłu, wciąż kryją się świadkowie jej najwcześniejszych dziejów.

Źródła

Główne: