VVV CL001: возраст скопления 13,4 млрд лет и погрешность в 1 млрд

Скопление VVV CL001 в созвездии Змееносца, у самого центра Млечного Пути, получило новую оценку возраста: 13,4 ± 0,4 млрд лет. Расстояние до него уточнили до 7,34 ± 0,46 килопарсека, то есть примерно 24 тысячи световых лет. Работу выполнила группа Хулио Оливареса Карвахаля из обсерватории Каподимонте Национального института астрофизики Италии; в неё вошли исследователи из Италии и Чили. Статью приняли в Astronomy & Astrophysics, а 20 октября 2026 года её выложили в arXiv (DOI: 10.48550/arXiv.2610.27969).

Шаровые скопления — плотные сгустки из сотен тысяч звёзд, родившихся из одного облака газа. Их возраст служит опорной точкой при датировке галактик: если в балдже найдётся самое старое скопление, оно задаст нижнюю границу возраста Млечного Пути. VVV CL001 обнаружили сравнительно недавно, в 2010 году, в обзоре VISTA Variables in the Vía Láctea, а скоплением окончательно признали в 2019-м. Металлов в нём мало: [Fe/H] ≈ −2,2 dex, то есть тяжёлых элементов в его звёздах примерно в 160 раз меньше, чем у Солнца.

Что именно удалось измерить

Главная трудность — пыль. Скопление лежит за плотными облаками межзвёздной пыли, свет ослаблен примерно на 9,3 звёздной величины в видимом диапазоне. Раньше из-за этого не удавалось уверенно определить ни расстояние, ни возраст: прежние оценки расходились, а данные не добирались до главной последовательности.

Авторы собрали наблюдения с трёх инструментов: камеры FourStar на 6,5-метровом телескопе Бааде в обсерватории Лас-Кампанас (снимки 2012 и 2023 годов), архивные снимки DECam на 4-метровом телескопе Бланко в красном фильтре и данные космического телескопа «Хаббл» в инфракрасных фильтрах F125W и F160W. Разница эпох в 12,8 года позволила измерить собственные движения звёзд и отсеять те, что к скоплению не относятся. В общей сложности набралось 155 вероятных членов скопления, включая звёзды на горизонтальной ветви и в точке поворота главной последовательности, — раньше их в этом скоплении вообще не находили.

Возраст определили по звёздам у точки поворота: там звезда заканчивает горение водорода в ядре и начинает раздуваться в красный гигант. Чем старше скопление, тем менее массивные звёзды успели дойти до этой стадии, поэтому положение поворота на диаграмме «цвет — звёздная величина» прямо указывает на возраст. Сопоставление с двумя независимыми наборами теоретических моделей звёздной эволюции, BaSTI и PARSEC, дало 13,47 и 13,39 млрд лет соответственно.

Расстояние считали по горизонтальной ветви. Опорой для такой оценки обычно служат переменные типа RR Лиры, но среди звёзд скопления их не оказалось — вероятно, из-за малой массы самого скопления. Тогда авторы подобрали модель по двум подтверждённым звёздам горизонтальной ветви. Полученное расстояние — самое точное из опубликованных для этого объекта. Вместе с данными о движении скопления оно помещает его в балдж Галактики, причём орбита выглядит радиальной и близкой к низкоэнергетической группе скоплений, то есть VVV CL001 похоже на местный, а не пришлый объект.

Где кончается точность

Сами авторы называют оценку 13,4 млрд лет формальной и прямо пишут, что к ней нужно добавить систематическую погрешность порядка 1 млрд лет — она возникает из ошибки в расстоянии. Расстояние остаётся главным источником неопределённости возраста: если подставить в расчёт другое опубликованное значение дистанции, возраст подскакивает до 13,7 млрд лет, а это почти вплотную к возрасту Вселенной, который оценивают в 13,6–13,8 млрд лет.

Есть и вторая оговорка. Даже глубокие снимки «Хаббла» не полностью покрывают точку поворота, поэтому авторы указывают на необходимость более глубоких наблюдений ниже неё. Кроме того, при подгонке моделей металличность была зафиксирована на значении −2,2 dex, и от этого выбора результат тоже зависит. Прежние оценки в районе 12 млрд лет авторы объясняют тем, что в тех данных точка поворота не была достигнута.

Отсюда и осторожность в выводах: VVV CL001 называют «возможно, самым старым шаровым скоплением в балдже и, может быть, в Галактике» и «одним из старейших», но не утверждают, что первенство доказано. Для сравнения: у скопления NGC 6558 возраст оценивают в 13,2 млрд лет, у NGC 6256 — в 13 млрд, у HP1 — в 12,9 млрд, и все они беднее металлами не так сильно. Если VVV CL001 действительно старше, оно могло сформироваться в более «чистом» газе на самой ранней стадии сборки Галактики.

Представим, что группе дали задачу датировать старую рукопись по почерку. Если в тексте видны только заглавные буквы, а строчные обрезаны краем страницы, исследователь опирается на косвенные приметы — и получает ответ с широким разбросом. Стоит найти страницу целиком, и разброс сузится. Примерно так же обстоит дело здесь: точка поворота на диаграмме — это тот самый «строчный текст», который пока виден не полностью, а добавленный к возрасту миллиард лет — цена неполноты.

Стоит держать в голове и границу выводов. 13,4 млрд лет — возраст самого скопления, а не Млечного Пути. Скопление может задать лишь нижнюю границу: раз эта группа звёзд существует 13,4 млрд лет, Галактика не может быть моложе. Прямого измерения возраста Галактики здесь нет, и говорить о пересмотре её возраста пока преждевременно. Авторы готовят спектроскопические наблюдения высокого разрешения, чтобы проверить результат по химическому составу звёзд и уточнить, местное это скопление или принесённое извне. Если понадобится разобрать, как устроена такая аргументация и чем формальная ошибка отличается от систематической, в основе лежит логика статистической обработки измерений, — с ней помогает разобраться статистический анализ данных для научной работы.

Итог короткий. Новые наблюдения впервые дали для VVV CL001 и точку поворота, и приемлемое расстояние, а вместе с ними — возраст 13,4 млрд лет с формальной ошибкой 0,4 млрд. С учётом систематики реальная неопределённость ближе к 1,4 млрд лет. Этого достаточно, чтобы называть скопление кандидатом в старейшие в Галактике, но не достаточно, чтобы объявлять вопрос закрытым.