Gromady kuliste są źródłem fascynacji, odkąd astronomowie po raz pierwszy zaobserwowali je w XVII wieku. Te kuliste kolekcje gwiazd należą do najstarszych znanych gwiazd we Wszechświecie i można je znaleźć w zewnętrznych obszarach większości galaktyk. Ze względu na ich wiek i fakt, że wydają się mieć je prawie wszystkie większe galaktyki, ich rola w ewolucji galaktycznej pozostała tajemnicą.
Wcześniej astronomowie byli zdania, że gromady kuliste były jednymi z pierwszych gwiazd, które powstały we Wszechświecie, około 13 miliardów lat temu. Jednak nowe badania wykazały, że klastry te mogą być o około 4 miliardy lat młodsze, mając około 9 miliardów lat. Odkrycia te mogą zmienić nasze rozumienie tego, jak powstała Droga Mleczna i inne galaktyki oraz jak powstał wszechświat.
Badanie zatytułowane „Ponowna ocena starych populacji gwiezdnych” niedawno pojawiło się w Internecie i jest oceniane do publikacji w Miesięczne zawiadomienia dla Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego. Badanie było prowadzone przez dr Elizabeth Stanway, profesor nadzwyczajny w grupie Astronomy na University of Warwick w Wielkiej Brytanii, a asystował mu dr J.J. Eldridge, starszy wykładowca na University of Auckland, Nowa Zelandia.
Na potrzeby swoich badań dr Stanway i dr Eldridge opracowali serię nowych modeli badawczych zaprojektowanych w celu ponownego rozważenia ewolucji gwiazd. Modele te, znane jako modele populacji binarnej i syntezy spektralnej (BPASS), wcześniej okazały się skuteczne w badaniu właściwości młodych populacji gwiazd w Drodze Mlecznej i we Wszechświecie.
Korzystając z tych samych modeli, dr Eldridge badał próbkę gromad kulistych w Drodze Mlecznej i pobliskich spoczynkowych galaktykach. Wzięli również pod uwagę szczegóły ewolucji gwiazd podwójnych w gromadach kulistych i wykorzystali je do zbadania kolorów światła i widm ze starych populacji podwójnych. Krótko mówiąc, ewolucja układu podwójnego gwiazd składa się z jednej gwiazdy rozszerzającej się w giganta, podczas gdy siła grawitacji mniejszej gwiazdy oddziela atmosferę giganta.
Odkryli, że te systemy binarne miały około 9 miliardów lat. Ponieważ uważa się, że gwiazdy te powstały w tym samym czasie, co same gromady kuliste, pokazało to, że gromady kuliste nie są tak stare, jak sugerowały inne modele. Jak powiedział dr Stanway o modelach BPASS, ona i dr Eldridge opracowali:
„Określenie wieku gwiazd zawsze zależało od porównania obserwacji z modelami, które zawierają nasze zrozumienie tego, jak gwiazdy tworzą się i ewoluują. Zrozumienie to zmieniło się z czasem i jesteśmy coraz bardziej świadomi skutków gwiezdnej wielości - interakcji między gwiazdami a ich podwójnymi i trzeciorzędowymi towarzyszami.
Jeśli jest to poprawne, badanie to może otworzyć nowe ścieżki badań nad tym, jak powstają masywne galaktyki i ich gwiazdy. Jednak dr Stanway przyznaje, że przed nami jeszcze wiele pracy, która obejmuje przyglądanie się pobliskim układom gwiazdowym, w których poszczególne gwiazdy można rozdzielić - zamiast rozważać zintegrowane światło gromady. Niemniej jednak badanie może mieć ogromne znaczenie dla naszego zrozumienia tego, w jaki sposób i kiedy powstały galaktyki w naszym Wszechświecie.
„Jeśli to prawda, zmienia to nasz obraz wczesnych etapów ewolucji galaktyk i miejsca, w którym mogły powstać gwiazdy, które znalazły się w dzisiejszych masywnych galaktykach, takich jak Droga Mleczna” - powiedziała. „Naszym celem jest kontynuowanie tych badań w przyszłości, badając zarówno ulepszenia w modelowaniu, jak i obserwowalne prognozy, które z nich wynikają”.
Integralną częścią kosmologii jest zrozumienie, kiedy Wszechświat stał się taki, jaki jest, nie tylko jak. Określając, ile lat mają gromady kuliste, astronomowie będą mieli kolejny kluczowy element układanki, w jaki sposób i kiedy powstały najwcześniejsze galaktyki. A te, w połączeniu z obserwacjami, które dotyczą najwcześniejszych epok Wszechświata, mogą po prostu dać kompletny model kosmologii.
