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

Um tênue aglomerado de estrelas escondido atrás de densas camadas de poeira perto do centro da Via Láctea se formou quando o universo tinha apenas algumas centenas de milhões de anos. Uma equipe de astrônomos baseada majoritariamente no Chile mediu pela primeira vez a idade desse aglomerado globular usando estrelas que funcionam de fato como um relógio, e o resultado o coloca entre os objetos mais antigos da nossa galáxia.

Isso importa muito além de um único aglomerado. Nada pode ser mais velho que o universo, então as estrelas mais antigas que conseguimos datar estabelecem um piso para a idade do cosmos, e este aglomerado agora pressiona fortemente esse piso.

O aglomerado, catalogado como VVV CL001, tem 13,4 bilhões de anos segundo a nova estimativa, com margem de erro de 0,4 bilhão de anos. O universo tem cerca de 13,8 bilhões 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 torno de 12 bilhões de anos, mas nenhum deles conseguia enxergar profundidade suficiente no aglomerado para ler 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 aceito pela revista Astronomy & Astrophysics.

Como datar um aglomerado estelar que mal se consegue ver

O VVV CL001 fica na constelação de Sagitário, no bojo denso ao redor do centro galáctico. Entre nós e o aglomerado há tanta poeira interestelar que sua luz visível é atenuada por um fator de cerca de 5 mil vezes. Os astrônomos só o encontraram em imagens infravermelhas do telescópio VISTA, do ESO, um grupo pequeno e fraco perdido entre milhões de estrelas em primeiro plano.

O primeiro problema foi decidir quais estrelas pertencem a ele. A equipe comparou imagens infravermelhas obtidas com a câmera FourStar no telescópio Magellan Baade de 6,5 metros, no Observatório Las Campanas, no Chile, além de imagens mais recentes do Telescópio Espacial Hubble, abrangendo quase 13 anos. As estrelas do aglomerado se deslocam juntas pelo céu, enquanto as estrelas de campo se movem em outras direções. Ao classificar esses movimentos estatisticamente, foram identificadas 155 estrelas-membro, muito mais do que qualquer estudo anterior.

O segundo problema foi a distância. A equipe encontrou duas estrelas no ramo horizontal do aglomerado, um estágio em que estrelas velhas queimam hélio com brilho previsível, e as usou com dados da Dark Energy Camera no telescópio Blanco de 4 metros, no Chile. O resultado é de cerca de 24 mil anos-luz, com incerteza de aproximadamente 1,5 mil anos-luz, a distância mais precisa já medida para este aglomerado.

Só então o relógio pôde ser lido. Todas as estrelas de um aglomerado globular nasceram aproximadamente ao mesmo tempo, e as mais pesadas esgotam o hidrogênio em seus núcleos primeiro. O ponto em que as estrelas estão saindo da sequência principal, chamado de turnoff, desloca-se para estrelas mais fracas e mais vermelhas à medida que o aglomerado envelhece. Imagens profundas do Hubble no infravermelho alcançaram esse turnoff pela primeira vez. Dois conjuntos independentes de modelos estelares resultaram em 13,47 e 13,39 bilhões de anos, que a equipe combina como 13,4 bilhões.

O que significam 13,4 bilhões de anos

O Sol tem cerca de 4,6 bilhões de anos, então o VVV CL001 é quase três vezes mais velho. Suas estrelas já brilhavam quando as primeiras galáxias ainda estavam se formando. O Telescópio Espacial James Webb começou a detectar aglomerados estelares compactos e recém-nascidos dentro de galáxias distantes e ampliadas por lentes gravitacionais, alguns vistos como eram no primeiro bilhão de anos do universo. A equipe 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 ficam no bojo. O NGC 6558 foi datado em 13,2 bilhões de anos, o NGC 6256 em 13 bilhões e o HP1 em 12,9 bilhões. Outra equipe estimou este ano 13,6 bilhões de anos para o aglomerado do bojo Ton 2. Apenas pela idade, o VVV CL001 está no mesmo grupo restrito, sem estar claramente à frente.

O que o diferencia é sua química. Em relação ao hidrogênio, as estrelas do VVV CL001 carregam cerca de 0,6% da proporção de ferro do Sol, o que o torna o aglomerado globular mais pobre em metais conhecido no bojo. Elementos pesados se acumulam a cada geração de estrelas, portanto um aglomerado tão pobre neles provavelmente se formou a partir de gás quase primordial. É por isso que os autores o chamam de forte candidato a aglomerado mais antigo da galáxia, e não apenas um dos mais antigos.

Nativo do núcleo da galáxia e com voz na idade do universo

A órbita conta o resto da história. A nova distância coloca o VVV CL001 em uma órbita alongada que nunca se afasta mais de cerca de 7,3 mil anos-luz do centro galáctico e chega a cerca de 2,1 mil anos-luz dele. Essa trajetória o marca como nativo do núcleo da Via Láctea, nascido na própria protogaláxia, e não um aglomerado roubado depois de uma galáxia anã que passava. Sobreviver tão perto do centro por tanto tempo, onde a gravidade despedaça a maioria dos aglomerados, sugere, segundo a estimativa dos autores, que ele começou com algo como um milhão de vezes a massa do Sol.

O que está em jogo cosmicamente vem de uma disputa de longa data. As medições de quão rápido o universo está se expandindo divergem, e o valor mais rápido, se correto, implica um universo um pouco mais jovem. Estrelas muito antigas limitam o quão jovem ele pode ser. Em 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, precisará ser reconsiderada.

O que ele não resolve

A incerteza declarada de 0,4 bilhão de anos é apenas parte do erro. A equipe acrescenta uma incerteza sistemática de cerca de 1 bilhão de anos devido à distância, que ainda é o elo mais fraco. Usando a distância ligeiramente menor de um estudo anterior, o mesmo método dá 13,7 bilhões de anos, praticamente a idade do universo. Os autores apontam que isso é uma faca de dois gumes: o aglomerado pode estar mais longe e ser mais jovem, mas não muito mais perto, ou suas estrelas seriam mais velhas que o cosmos.

Nem o Hubble capturou o turnoff completo, a parte mais sensível da medição de idade. Apenas duas estrelas do ramo horizontal puderam ser confirmadas, nenhuma das estrelas pulsantes RR Lyrae, frequentemente usadas como referenciais de distância, pertence ao aglomerado, e a poeira à sua frente é irregular. Toda idade também depende de modelos estelares, que concordam aqui, mas compartilham muitas premissas.

Há também a lacuna com trabalhos anteriores. Estimativas prévias perto de 12 bilhões de anos vieram de imagens mais rasas que nunca alcançaram o turnoff, então a equipe considera seu próprio número mais confiável, mas nenhum grupo independente repetiu a medição. A origem nativa do aglomerado depende de sua órbita por enquanto; a química detalhada ainda pode apontar para uma fusão antiga.

Perguntas comuns 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 por sua própria gravidade. Suas estrelas se formaram juntas a partir de uma única nuvem de gás, portanto compartilham idade e composição química.

Qual é o aglomerado estelar mais antigo da Via Láctea?

Não há um vencedor definido. Vários aglomerados no bojo galáctico foram datados entre cerca de 13 e 13,6 bilhões de anos, e as margens de erro se sobrepõem. O VVV CL001, com 13,4 bilhões de anos e o menor teor de ferro entre todos os aglomerados do bojo, é agora um dos candidatos mais fortes.

Como os astrônomos sabem a idade de um aglomerado estelar?

Eles encontram o turnoff, o ponto em que as estrelas do aglomerado estão esgotando o hidrogênio em seus núcleos. Estrelas mais pesadas queimam primeiro, então, à medida que o aglomerado envelhece, o turnoff se desloca para estrelas mais fracas e mais vermelhas. Comparar sua posição com modelos estelares dá uma idade, desde que a distância e o escurecimento pela poeira sejam conhecidos.

Uma estrela pode ser mais velha que o universo?

Não. Quando uma estimativa de idade ultrapassa os 13,8 bilhões de anos do universo, a explicação está nas margens de erro ou na distância. Para o VVV CL001, esse limite funciona como uma verificação: ele descarta a possibilidade de o aglomerado estar muito mais perto do que a nova medição indica.

Espectros decidirão onde o VVV CL001 nasceu

O VVV CL001 foi descoberto em 2011 pelo levantamento VVV do VISTA, que mapeia o interior da Via Láctea. O artigo foi submetido em setembro de 2026, aceito em 20 de outubro e postado no servidor arXiv no mesmo dia. A equipe diz que novas observações ópticas mais profundas do aglomerado estarão disponíveis em breve para encontrar mais estrelas de seu ramo horizontal, e está preparando espectroscopia de alta resolução para medir vários elementos químicos um a um. Essas abundâncias devem mostrar se o VVV CL001 nasceu no núcleo da Via Láctea, como sugere sua órbita, ou se chegou com uma fusão no primeiro bilhão 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

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