В центре Млечного Пути найден осколок протогалактики возрастом 12,5 млрд лет

Звёздное скопление Терзан 5 (Terzan 5), расположенное в плотной центральной области Млечного Пути — балдже, долгое время считалось заурядным шаровым скоплением. Однако последние наблюдения показали, что его химический состав и возрастная структура совершенно нехарактерны для таких объектов. Внутри скопления обнаружены звёзды разного возраста и химического состава, что навело учёных на мысль: Терзан 5 — не просто скопление, а реликт массивного первичного фрагмента, участвовавшего в «строительстве» галактического центра миллиарды лет назад.

Наблюдения сквозь пыль: как «Уэбб» и «Хаббл» раскрыли тайну

Главной помехой для изучения Терзан 5 долгое время была межзвёздная пыль, плотным слоем окутывающая центральные области Галактики. Инфракрасные возможности «Джеймса Уэбба» позволили «пробиться» сквозь этот заслон. Объединив данные «Уэбба» с архивными снимками «Хаббла», астрономы получили самую качественную на сегодня диаграмму звёздного населения скопления. После тщательной очистки данных от посторонних звёзд и коррекции влияния пыли учёные смогли разглядеть разные поколения светил внутри Терзан 5.

Анализ выявил как минимум две крупные звёздные популяции. Возраст самой старшей оценивается примерно в 12,5 миллиарда лет — она сформировалась вскоре после Большого взрыва. Вторая группа моложе: её возраст составил 4,7 миллиарда лет. Между двумя основными этапами звездообразования прошло почти восемь миллиардов лет — огромный промежуток, свидетельствующий о сложной эволюции скопления.

Сюрпризы звёздной эволюции: новые поколения и «голубое перо»

Но этим сюрпризы не ограничились. На диаграмме обнаружились признаки ещё одной звёздной популяции возрастом около 3,8 миллиарда лет. Кроме того, учёные зафиксировали «голубое перо» — последовательность более ярких и молодых светил, указывающую на то, что процессы рождения звёзд продолжались вплоть до периода 2,5 миллиарда лет назад.

Характерно, что распределение этих популяций внутри системы оказалось неслучайным: чем моложе звёзды, тем сильнее они концентрируются к центру скопления. Такая картина хорошо согласуется со сценарием самообогащения: вещество, выброшенное предыдущими поколениями звёзд, оставалось внутри массивной системы и затем использовалось для формирования новых звёзд.

Результаты этой работы, опубликованные в журнале Astronomy & Astrophysics, ставят под сомнение альтернативную гипотезу о том, что необычные свойства Терзан 5 возникли из-за случайного взаимодействия с гигантским газовым облаком. Напротив, данные показывают, что структура была достаточно массивной, чтобы удерживать газ и многократно запускать новые вспышки звездообразования на протяжении миллиардов лет.

Таким образом, Терзан 5 предстаёт как сохранившийся фрагмент древней структуры, из которой когда-то собирался балдж Млечного Пути. Если гипотеза верна, скопление станет одним из лучших естественных «архивов» ранней истории нашей Галактики. Дальнейшие наблюдения помогут проверить эту концепцию.