Globulære klynger har vært en kilde til fascinasjon helt siden astronomer først observerte dem på 1600-tallet. Disse sfæriske stjernesamlingene er blant de eldste kjente stjernene i universet, og kan finnes i de ytre områdene av de fleste galakser. På grunn av deres alder og det faktum at nesten alle større galakser ser ut til å ha dem, har deres rolle i galaktisk utvikling fortsatt noe av et mysterium.
Tidligere var astronomer av den oppfatning at kuleklynger var noen av de tidligste stjernene som har dannet seg i universet, for omtrent 13 milliarder år siden. Ny forskning har imidlertid indikert at disse klyngene faktisk kan være omtrent 4 milliarder år yngre, og være omtrent 9 milliarder år gamle. Disse funnene kan endre vår forståelse av hvordan Melkeveien og andre galakser dannet seg, og hvordan universet selv ble til.
Studien, med tittelen “Reevaluating Old Stellar Populations”, dukket nylig opp online og blir evaluert for publisering i Månedsvarslene for Royal Astronomical Society. Studien ble ledet av Dr. Elizabeth Stanway, en førsteamanuensis i astronomigruppen ved University of Warwick, Storbritannia, og ble assistert av Dr. J.J. Eldridge, universitetslektor ved University of Auckland, New Zealand.
Av hensyn til studien utviklet Dr. Stanway og Dr. Eldridge en serie nye forskningsmodeller designet for å revurdere stjernenes utvikling. Disse modellene, kjent som Binary Population and Spectral Synthesis (BPASS) -modeller, hadde tidligere vist seg effektive i å utforske egenskapene til unge stjernestander i Melkeveien og i hele universet.
Ved å bruke de samme modellene studerte Dr. Eldridge en prøve av kuleklynger i Melkeveien og nærliggende stille galakser. De tok også hensyn til detaljene om binærstjernes evolusjon innenfor kuleklynger og brukte dem til å utforske fargene på lys og spektra fra gamle binære bestander. Kort sagt består binærstjernersystemutvikling av en stjerne som utvider seg til en gigant mens gravitasjonskraften til de mindre stjernene fjerner atmosfæren til giganten.
Det de fant var at disse binære systemene var omtrent 9 milliarder år gamle. Siden disse stjernene antas å ha dannet seg samtidig som de kuleklyngene selv, demonstrerte dette at kuleklyngene ikke er så gamle som andre modeller har antydet. Som Dr. Stanway sa om BPASS-modellene, utviklet hun og Dr. Eldridge:
”Å bestemme aldre for stjerner har alltid vært avhengig av å sammenligne observasjoner med modellene som innkapsler vår forståelse av hvordan stjerner dannes og utvikler seg. Den forståelsen har endret seg over tid, og vi har blitt mer og mer klar over effektene av stjernemangfoldigheten - samspillet mellom stjerner og deres binære og tertiære følgesvenner.
Hvis riktig, kan denne studien åpne for nye veier for forskning på hvordan massive galakser og deres stjerner dannes. Dr. Stanway innrømmer imidlertid at det fremdeles ligger mye arbeid fremover, som inkluderer å se på stjernesystemer i nærheten der individuelle stjerner kan løses - snarere enn å vurdere det integrerte lyset fra en klynge. Likevel kan studien ha enorm betydning for vår forståelse av hvordan og når galakser i vårt univers dannes.
"Hvis det er sant, endrer det bildet vårt av de tidlige stadiene av galakseutviklingen og hvor stjernene som har havnet i dagens enorme galakser, som Melkeveien, kan ha dannet seg," sa hun. "Vi tar sikte på å følge opp denne forskningen i fremtiden, og undersøke både forbedringer i modellering og de observerbare spådommene som følger av dem."
En integrert del av kosmologien er å forstå når universet ble slik det er, ikke bare hvordan. Ved å bestemme hvor gamle kuleklynger er, vil astronomer ha en annen viktig del av puslespillet om hvordan og når de tidligste galaksene dannet seg. Og disse, kombinert med observasjoner som ser ut til de tidligste epokene av universet, kan bare gi en komplett modell av kosmologi.
