En stjernehop nær Melkeveiens sentrum er 13,4 milliarder år gammel

En svak knute av stjerner skjult bak tykt støv nær Melkeveiens sentrum ble dannet da universet bare var noen få hundre millioner år gammelt. Et team av astronomer hovedsakelig basert i Chile har for første gang målt alderen på denne kulehopen ved hjelp av stjerner som faktisk kan fungere som en klokke, og svaret plasserer den blant de eldste objektene i galaksen vår.

Dette har betydning langt utover én enkelt hop. Ingenting kan være eldre enn universet, så de eldste stjernene vi kan datere, setter en nedre grense for dets alder, og denne hopen presser seg nå hardt opp mot den grensen.

Hopen, som har katalognummeret VVV CL001, er 13,4 milliarder år gammel ifølge det nye anslaget, pluss/minus 0,4 milliarder år. Universet er omtrent 13,8 milliarder år gammelt, noe som betyr at hopens stjerner ble født omtrent 400 millioner år etter Big Bang. Tidligere studier hadde anslått VVV CL001 til rundt 12 milliarder år, men ingen av dem kunne se dypt nok inn i hopen til å lese alderen direkte.

Arbeidet ble ledet av Julio Olivares Carvajal, tilknyttet Italias INAF Capodimonte-observatorium i Napoli og Det pavelige katolske universitetet i Chile, og er blitt akseptert av tidsskriftet Astronomy & Astrophysics.

Slik daterer du en stjernehop du knapt kan se

VVV CL001 befinner seg i stjernebildet Skytten, i den tettpakkede bulen rundt det galaktiske sentrum. Mellom oss og hopen ligger det så mye interstellart støv at dens synlige lys dempes med en faktor på omtrent 5 000. Astronomer fant den kun i infrarøde bilder fra ESOs VISTA-teleskop, en liten, svak gruppe fortapt blant millioner av forgrunnsstjerner.

Det første problemet var å avgjøre hvilke stjerner som tilhører den. Teamet sammenlignet infrarøde bilder tatt med FourStar-kameraet på 6,5-meters Magellan Baade-teleskopet ved Las Campanas-observatoriet i Chile, samt nyere bilder fra Hubble-romteleskopet, over et tidsrom på nesten 13 år. Stjerner i hopen driver samlet over himmelen, mens feltstjerner beveger seg i andre retninger. Ved å sortere disse bevegelsene statistisk identifiserte man 155 medlemsstjerner, langt flere enn noen tidligere studie.

Det andre problemet var avstanden. Teamet fant to stjerner på hopens horisontalgren, et stadium hvor gamle stjerner brenner helium med en forutsigbar lysstyrke, og brukte dem sammen med data fra Dark Energy Camera på 4-meters Blanco-teleskopet i Chile. Resultatet er omtrent 24 000 lysår, med en usikkerhet på omtrent 1 500 lysår, den mest presise avstanden som hittil er målt for denne hopen.

Først da kunne klokken leses. Hver stjerne i en kulehop ble født omtrent samtidig, og de tyngste bruker opp hydrogenet i kjernene først. Punktet der stjernene akkurat forlater hovedserien, kalt avbøyningspunktet (turnoff), flytter seg til svakere og rødere stjerner etter hvert som hopen eldes. Dype infrarøde Hubble-bilder nådde dette avbøyningspunktet for første gang. To uavhengige sett med stjernemodeller ga 13,47 og 13,39 milliarder år, som teamet sammenfatter til 13,4 milliarder.

Hvor gammel er 13,4 milliarder år

Sola er omtrent 4,6 milliarder år gammel, så VVV CL001 er nesten tre ganger eldre. Dens stjerner skinte allerede da de første galaksene fremdeles var i ferd med å bli bygget. James Webb-romteleskopet har begynt å plukke ut kompakte, nyfødte stjernehoper inne i fjerne, forstørrede galakser, noen sett slik de var i universets første milliard år. Teamet argumenterer for at VVV CL001 er en av overleverne fra den første generasjonen, som fremdeles kretser rundt i dag.

Melkeveien har omtrent 170 kjente kulehoper, og de eldste befinner seg i bulen. NGC 6558 har blitt datert til 13,2 milliarder år, NGC 6256 til 13 milliarder og HP1 til 12,9 milliarder. Et annet team estimerte i år 13,6 milliarder år for bulkulen Ton 2. Aldersmessig befinner VVV CL001 seg i den samme tette gruppen, snarere enn klart foran den.

Det som skiller den ut, er kjemien. I forhold til hydrogen har stjernene i VVV CL001 omtrent 0,6 % av Solens andel jern, noe som gjør den til den mest metallfattige kulehopen som er kjent i bulen. Tunge elementer bygges opp med hver generasjon stjerner, så en hop som er så fattig på dem, ble mest sannsynlig dannet av nesten uberørt gass. Det er derfor forfatterne kaller den en sterk kandidat til å være den eldste hopen i galaksen, snarere enn bare en av de eldste.

En innfødt fra galaksens kjerne med noe ord å si om universets alder

Banen forteller resten av historien. Den nye avstanden plasserer VVV CL001 i en strukket bane som aldri beveger seg mer enn omtrent 7 300 lysår fra det galaktiske sentrum og kommer så nært som omtrent 2 100 lysår fra det. Denne banen markerer den som en innfødt fra Melkeveiens kjerne, født i protogalaksen selv, ikke en hop som senere ble stjålet fra en forbipasserende dverggalakse. Det at den har overlevd så lenge så nært sentrum, hvor gravitasjon river de fleste hoper i stykker, tyder, ifølge forfatternes estimat, på at den startet med omtrent en million ganger Solens masse.

De kosmiske innsatsene kommer fra en langvarig strid. Målinger av hvor raskt universet utvider seg er uenige, og den raskere verdien, hvis den er korrekt, innebærer et noe yngre univers. Svært gamle stjerner begrenser hvor ungt det kan være. I konklusjonen skriver forfatterne at hvis VVV CL001 bekreftes som en innfødt hop av denne alderen, vil alderen på galaksen, og kanskje universet, måtte revurderes.

Hva det ikke avgjør

Den oppgitte usikkerheten på 0,4 milliarder år er bare en del av feilmarginen. Teamet legger til en systematisk usikkerhet på rundt 1 milliard år fra avstanden, som fremdeles er det svakeste leddet. Ved å bruke den litt mindre avstanden fra en tidligere studie gir samme metode 13,7 milliarder år, praktisk talt universets alder. Forfatterne påpeker at dette virker begge veier: hopen kan være lenger unna og yngre, men ikke mye nærmere, for da ville stjernene være eldre enn kosmos.

Ikke engang Hubble fanget hele avbøyningspunktet, den mest sensitive delen av aldersmålingen. Bare to horisontalgrenstjerner kunne bekreftes, ingen av de pulserende RR Lyrae-stjernene som ofte brukes som avstandsmålere tilhører hopen, og støvet foran den er ujevnt. Hver alder avhenger også av stjernemodeller, som er enige her, men deler mange forutsetninger.

Det er også avviket fra tidligere arbeid. Tidligere estimater på nær 12 milliarder år kom fra grunnere bilder som aldri nådde avbøyningspunktet, så teamet anser sitt eget tall som mer pålitelig, men ingen uavhengig gruppe har gjentatt målingen. Hopens innfødte opprinnelse hviler foreløpig på dens bane; detaljert kjemi kan fremdeles peke på en tidlig sammenslåing.

Vanlige spørsmål om Melkeveiens eldste stjernehoper

Hva er en kulehop?

En kulehop er en tett ball av titusener til millioner av stjerner som holdes sammen av sin egen gravitasjon. Stjernene ble dannet sammen fra én gassky, så de deler alder og kjemisk sammensetning.

Hva er den eldste stjernehopen i Melkeveien?

Det finnes ingen klar vinner. Flere hoper i den galaktiske bulen har blitt datert til mellom omtrent 13 og 13,6 milliarder år, og feilmarginene overlapper. VVV CL001, med sine 13,4 milliarder år og det laveste jerninnholdet av noen bulkulehop, er nå en av de sterkeste kandidatene.

Hvordan vet astronomer hvor gammel en stjernehop er?

De finner avbøyningspunktet, punktet hvor hopens stjerner akkurat er i ferd med å bruke opp hydrogenet i kjernene. Tyngre stjerner brenner ut først, så etter hvert som en hop eldes, flytter avbøyningspunktet seg til svakere, rødere stjerner. Ved å sammenligne dets posisjon med stjernemodeller får man en alder, forutsatt at avstanden og dempingen fra støv er kjent.

Kan en stjerne være eldre enn universet?

Nei. Når et aldersestimat nærmer seg eller overstiger universets 13,8 milliarder år, er feilmarginer eller avstanden forklaringen. For VVV CL001 fungerer denne grensen som en sjekk: den utelukker at hopen er mye nærmere enn den nye målingen sier.

Spektre vil avgjøre hvor VVV CL001 ble født

VVV CL001 ble oppdaget i 2011 av VISTAs VVV-kartlegging av den indre Melkeveien. Artikkelen ble sendt inn i september 2026, akseptert 20. oktober og lagt ut på arXiv-serveren samme dag. Teamet sier at nye, dypere optiske observasjoner av hopen snart vil være tilgjengelige for å finne flere av dens horisontalgrenstjerner, og de forbereder høyoppløselig spektroskopi for å måle flere kjemiske grunnstoffer ett for ett. Disse mengdeforholdene bør vise om VVV CL001 ble født i Melkeveiens kjerne, slik dens bane antyder, eller ankom med en sammenslåing i galaksens første milliard år.

Referanse: Olivares Carvajal et al., «VVV CL001: A strong candidate for the most ancient star cluster in the Galaxy,» Astronomy & Astrophysics (accepted), 2026. arXiv: 2610.27969

Tagger: astronomi, Hubble, Melkeveien, kulehoper, universets alder, VISTA