Кълбовидните клъстери са били източник на очарование още от времето, когато астрономите ги наблюдават за първи път през 17 век. Тези сферични колекции от звезди са сред най-старите известни звезди във Вселената и могат да бъдат намерени във външните райони на повечето галактики. Поради възрастта им и факта, че почти всички по-големи галактики изглежда имат такива, тяхната роля в галактическата еволюция си остава нещо загадка.
Преди това астрономите са били на мнение, че кълбовидните клъстери са едни от най-ранните звезди, образували се във Вселената, преди около 13 милиарда години. Новите проучвания обаче показват, че тези клъстери в действителност могат да бъдат с около 4 милиарда години по-млади, като са приблизително на 9 милиарда години. Тези открития могат да променят нашето разбиране за това как се е образувал Млечният път и други галактики и как е възникнала самата Вселена.
Изследването, озаглавено „Преоценка на стари звездни популации“, наскоро се появи онлайн и се оценява за публикуване в Месечните известия за Кралското астрономическо общество. Изследването е ръководено от д-р Елизабет Станвей, доцент в групата по астрономия в Университета на Уоруик, Обединеното кралство, и е подпомогнато от д-р Дж. Дж. Дж. Елдридж, старши преподавател в Университета в Окланд, Нова Зеландия.
В името на своето проучване д-р Стануей и д-р Елдридж разработиха серия от нови изследователски модели, предназначени да преразгледат еволюцията на звездите. Тези модели, известни като модели на бинарна популация и спектрален синтез (BPASS), преди това се оказаха ефективни при изследване на свойствата на младите звездни популации в Млечния път и в цялата Вселена.
Използвайки същите тези модели, д-р Елдридж проучва извадка от кълбовидни клъстери в Млечния път и близките тихи галактики. Те също взеха под внимание детайлите на еволюцията на бинарните звезди в кълбовидните клъстери и ги използваха за изследване на цветовете на светлината и спектрите от стари двоични популации. Накратко, еволюцията на бинарната звезда се състои от една звезда, която се разширява в гигант, докато гравитационната сила на по-малката звезда отнема атмосферата на гиганта.
Те откриха, че тези двоични системи са на възраст около 9 милиарда години. Тъй като се смята, че тези звезди са се образували едновременно със самите кълбовидни клъстери, това показва, че кълбовидните клъстери не са толкова стари, колкото са предполагали други модели. Както д-р Станвей каза за моделите BPASS, тя и д-р Елдридж разработиха:
„Определянето на възрастта за звезди винаги зависи от сравняването на наблюденията с моделите, които обхващат нашето разбиране за това как звездите се формират и развиват. Това разбиране се променя с течение на времето и ние все повече осъзнаваме ефектите на звездното множество - взаимодействията между звездите и техните двоични и третични спътници.
Ако е правилно, това проучване може да отвори нови пътища за изследване на това как се формират масивни галактики и техните звезди. Д-р Станвей обаче признава, че предстои още много работа, която включва разглеждане на близките звездни системи, където отделните звезди могат да бъдат разрешени - вместо да се обмисля интегрираната светлина на клъстер. Независимо от това, изследването може да има огромно значение за нашето разбиране за това как и кога са се образували галактики в нашата Вселена.
„Ако е вярно, това променя нашата картина на ранните етапи на еволюцията на галактиката и къде звездите, които са се озовали в днешните масивни галактики, като Млечния път, може да са се образували“, каза тя. „Ние се стремим да проследяваме това изследване в бъдеще, изследвайки както подобренията в моделирането, така и наблюдаваните прогнози, които произтичат от тях.“
Неразделна част от космологията е разбирането кога Вселената е такава, каквато е, а не само как. Определяйки колко стари са кълбовидните клъстери, астрономите ще имат още една важна част от пъзела за това как и кога са се образували най-ранните галактики. И това, в съчетание с наблюдения, които гледат към най-ранните епохи на Вселената, биха могли просто да дадат цялостен модел на космологията.
