Aglomerado estelar perto do centro da Via Láctea tem 13,4 mil milhões de anos

Um ténue aglomerado de estrelas escondido atrás de poeira espessa perto do centro da Via Láctea formou-se quando o universo tinha apenas algumas centenas de milhões de anos. Uma equipa de astrónomos maioritariamente baseada no Chile mediu pela primeira vez a idade deste aglomerado globular com estrelas que podem realmente servir de relógio, e a resposta coloca-o entre os objetos mais antigos da nossa galáxia.

Isso é importante muito além de um único aglomerado. Nada pode ser mais velho do que o universo, por isso as estrelas mais antigas que conseguimos datar estabelecem um limite inferior para a sua idade, e este aglomerado agora pressiona fortemente esse limite.

O aglomerado, catalogado como VVV CL001, tem 13,4 mil milhões de anos pela nova estimativa, com uma margem de erro de 0,4 mil milhões de anos. O universo tem cerca de 13,8 mil milhões de anos, o que significa que as estrelas do aglomerado nasceram aproximadamente 400 milhões de anos após o Big Bang. Estudos anteriores situavam o VVV CL001 em cerca de 12 mil milhões de anos, mas nenhum deles conseguia ver suficientemente fundo no aglomerado para ler a sua idade diretamente.

O trabalho foi liderado por Julio Olivares Carvajal, do Observatório INAF Capodimonte, em Nápoles, Itália, e da Pontifícia Universidade Católica do Chile, e foi aceite pela revista Astronomy & Astrophysics.

Como datar um aglomerado estelar que mal se vê

O VVV CL001 situa-se na constelação de Sagitário, no denso bojo em torno do centro galáctico. Entre nós e o aglomerado existe tanta poeira interestelar que a sua luz visível é atenuada por um fator de cerca de 5.000. Os astrónomos só o encontraram em imagens infravermelhas do telescópio VISTA do ESO, um pequeno e ténue grupo perdido entre milhões de estrelas em primeiro plano.

O primeiro problema foi decidir quais as estrelas que lhe pertencem. A equipa comparou imagens infravermelhas obtidas com a câmara FourStar no telescópio Magellan Baade de 6,5 metros no Observatório Las Campanas, no Chile, juntamente com imagens mais recentes do Telescópio Espacial Hubble, abrangendo quase 13 anos. As estrelas do aglomerado deslocam-se juntas pelo céu, enquanto as estrelas de campo se movem noutras direções. A triagem estatística desses movimentos identificou 155 estrelas membro, muito mais do que qualquer estudo anterior.

O segundo problema foi a distância. A equipa encontrou duas estrelas no ramo horizontal do aglomerado, uma fase em que as estrelas velhas queimam hélio com um brilho previsível, e usou-as com dados da Dark Energy Camera no telescópio Blanco de 4 metros, no Chile. O resultado é de cerca de 24.000 anos-luz, com uma incerteza de aproximadamente 1.500 anos-luz, a distância mais precisa já medida para este aglomerado.

Só então foi possível ler o relógio. Todas as estrelas de um aglomerado globular nasceram aproximadamente ao mesmo tempo, e as mais pesadas esgotam o hidrogénio nos seus núcleos primeiro. O ponto onde as estrelas estão a sair da sequência principal, chamado turnoff, desloca-se para estrelas mais fracas e mais vermelhas à medida que o aglomerado envelhece. Imagens infravermelhas profundas do Hubble alcançaram esse turnoff pela primeira vez. Dois conjuntos independentes de modelos estelares deram 13,47 e 13,39 mil milhões de anos, que a equipa combina como 13,4 mil milhões.

O que significa 13,4 mil milhões de anos

O Sol tem cerca de 4,6 mil milhões de anos, pelo que o VVV CL001 é quase três vezes mais velho. As suas estrelas já brilhavam quando as primeiras galáxias ainda se estavam a formar. O Telescópio Espacial James Webb começou a identificar aglomerados estelares compactos e recém-nascidos no interior de galáxias distantes e ampliadas, alguns vistos como eram no primeiro milhar de milhões de anos do universo. A equipa argumenta que o VVV CL001 é um dos sobreviventes dessa primeira geração, ainda em órbita hoje.

A Via Láctea tem cerca de 170 aglomerados globulares conhecidos, e os mais antigos situam-se no bojo. O NGC 6558 foi datado em 13,2 mil milhões de anos, o NGC 6256 em 13 mil milhões e o HP1 em 12,9 mil milhões. Outra equipa este ano estimou 13,6 mil milhões de anos para o aglomerado do bojo Ton 2. Apenas em idade, o VVV CL001 está no mesmo grupo restrito, em vez de claramente à frente.

O que o distingue é a sua química. Em relação ao hidrogénio, as estrelas do VVV CL001 transportam cerca de 0,6% da proporção de ferro do Sol, o que faz dele o aglomerado globular mais pobre em metais conhecido no bojo. Os elementos pesados acumulam-se com cada geração de estrelas, pelo que um aglomerado tão pobre neles se formou muito provavelmente a partir de gás quase primordial. É por isso que os autores o consideram um forte candidato a ser o aglomerado mais antigo da galáxia, em vez de simplesmente um dos mais antigos.

Um nativo do centro da galáxia com palavra a dizer sobre a idade do universo

A órbita conta o resto da história. A nova distância coloca o VVV CL001 numa órbita alongada que nunca se afasta mais de cerca de 7.300 anos-luz do centro galáctico e se aproxima até cerca de 2.100 anos-luz dele. Esse percurso marca-o como nativo do centro da Via Láctea, nascido na própria protogaláxia, e não um aglomerado roubado mais tarde a uma galáxia anã em passagem. Sobreviver tão perto do centro durante tanto tempo, onde a gravidade desfaz a maioria dos aglomerados, sugere, segundo a estimativa dos autores, que começou com algo como um milhão de vezes a massa do Sol.

O que está em jogo a nível cósmico vem de uma disputa de longa data. As medições da velocidade de expansão do universo discordam, e o valor mais rápido, se correto, implica um universo um pouco mais jovem. Estrelas muito antigas limitam o quão jovem ele pode ser. Nas suas conclusões, os autores escrevem que se o VVV CL001 for confirmado como um aglomerado nativo desta idade, a idade da galáxia, e talvez do universo, terá de ser reconsiderada.

O que não resolve

A incerteza declarada de 0,4 mil milhões de anos é apenas parte do erro. A equipa acrescenta uma incerteza sistemática de cerca de 1 mil milhões de anos proveniente da distância, que continua a ser o elo mais fraco. Usando a distância ligeiramente menor de um estudo anterior, o mesmo método dá 13,7 mil milhões de anos, praticamente a idade do universo. Os autores salientam que isto funciona nos dois sentidos: o aglomerado pode estar mais longe e ser mais jovem, mas não muito mais perto, ou as suas estrelas seriam mais velhas do que o cosmos.

Mesmo o Hubble não capturou o turnoff completo, a parte mais sensível da medição da idade. Apenas duas estrelas do ramo horizontal puderam ser confirmadas, nenhuma das estrelas pulsantes RR Lyrae frequentemente usadas como referências de distância pertence ao aglomerado, e a poeira à sua frente é irregular. Cada idade depende também de modelos estelares, que aqui concordam mas partilham muitos pressupostos.

Há também a discrepância com trabalhos anteriores. Estimativas anteriores perto de 12 mil milhões de anos vieram de imagens mais superficiais que nunca alcançaram o turnoff, pelo que a equipa considera o seu próprio valor mais fiável, mas nenhum grupo independente repetiu a medição. A origem nativa do aglomerado assenta na sua órbita por agora; a química detalhada ainda pode apontar para uma fusão precoce.

Perguntas frequentes sobre os aglomerados estelares mais antigos da Via Láctea

O que é um aglomerado globular?

Um aglomerado globular é uma bola densa de dezenas de milhares a milhões de estrelas mantidas unidas pela sua própria gravidade. As suas estrelas formaram-se juntas a partir de uma única nuvem de gás, pelo que partilham uma idade e uma composição química.

Qual é o aglomerado estelar mais antigo da Via Láctea?

Não há um vencedor definitivo. Vários aglomerados no bojo galáctico foram datados entre cerca de 13 e 13,6 mil milhões de anos, e as barras de erro sobrepõem-se. O VVV CL001, com 13,4 mil milhões de anos e o teor de ferro mais baixo de qualquer aglomerado do bojo, é agora um dos candidatos mais fortes.

Como é que os astrónomos sabem a idade de um aglomerado estelar?

Encontram o turnoff, o ponto onde as estrelas do aglomerado estão a esgotar o hidrogénio nos seus núcleos. As estrelas mais pesadas queimam-se primeiro, pelo que à medida que um aglomerado envelhece, o turnoff desloca-se para estrelas mais fracas e mais vermelhas. Comparar a sua posição com modelos estelares dá uma idade, desde que a distância e o escurecimento pela poeira sejam conhecidos.

Pode uma estrela ser mais velha do que o universo?

Não. Quando uma estimativa de idade se aproxima dos 13,8 mil milhões de anos do universo, as barras de erro ou a distância são a explicação. Para o VVV CL001, esse limite funciona como uma verificação: exclui a possibilidade de o aglomerado estar muito mais perto do que a nova medição indica.

Os espectros decidirão onde nasceu o VVV CL001

O VVV CL001 foi descoberto em 2011 pelo levantamento VVV do VISTA no interior da Via Láctea. O artigo foi submetido em setembro de 2026, aceite a 20 de outubro e publicado no servidor arXiv no mesmo dia. A equipa afirma que novas observações óticas mais profundas do aglomerado estarão em breve disponíveis para encontrar mais estrelas do seu ramo horizontal, e está a preparar espectroscopia de alta resolução para medir vários elementos químicos um a um. Essas abundâncias deverão mostrar se o VVV CL001 nasceu no centro da Via Láctea, como a sua órbita sugere, ou se chegou com uma fusão no primeiro milhar de milhões de anos da galáxia.

Referência: 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

Etiquetas: astronomia, Hubble, Via Láctea, aglomerados globulares, idade do universo, VISTA