Некоторые из старейших звезд во Вселенной находятся в шаровых скоплениях, и в Млечном Пути таких скоплений около 150. Крупнейшее из них, Омега Центавра, содержит около 10 млн звезд, тогда как в других может быть всего около 10 тыс.
Шаровые скопления давно привлекают внимание астрономов. Они встречаются практически во всех галактиках и, как правило, состоят из звезд одного возраста, связанных гравитацией. Это делает их своеобразными «часами» ранней Вселенной. Однако все не так просто — возраст и химический состав звезд внутри скоплений могут сильно различаться, отражая сложную эволюцию самих скоплений и галактики в целом.
В новом исследовании астрономы проанализировали восемь древних шаровых скоплений Млечного Пути, чтобы уточнить их возраст. Для этого они использовали данные космического телескопа «Хаббл» и метод изохрон — теоретических кривых на диаграмме цвет-величина, которые показывают, как звезды разной массы эволюционируют со временем. Особое внимание уделили скоплениям 47 Tuc (NGC 104) и M55 (NGC 6809), для которых доступно больше данных.
Выяснилось, что абсолютный возраст исследованных скоплений составляет от 11,5 до 13,5 млрд лет — почти столько же, сколько возраст самой Вселенной. Это значит, что звезды внутри них могли сформироваться менее чем через 300 млн лет после Большого взрыва. Так, в 47 Tuc ученые обнаружили две популяции звезд возрастами 11,91 и 12,02 млрд лет. А возраст M55 составил 12,22 млрд лет с погрешностью менее миллиарда.
Исследование также показало, что ключевыми источниками ошибок в определении возраста остаются расстояние до скоплений и межзвездное покраснение (влияние пыли и газа на свет звезд). Современные методы позволили снизить эти ошибки и впервые построить надежную зависимость возраста от металличности — содержания элементов тяжелее водорода и гелия. Такая зависимость помогает понять, как Вселенная обогащалась металлами со временем.
Полученные результаты укрепляют существующие модели звездной эволюции и уточняют сценарии формирования нашей галактики. И, пожалуй, самое удивительное — эти звездные долгожители находятся совсем рядом, в пределах одного галактического двора.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, как New Horizons продолжает раскрывать тайны космоса.
