Globulære klynger har været en kilde til fascination lige siden astronomer først observerede dem i det 17. århundrede. Disse sfæriske stjerner af stjerner er blandt de ældste kendte stjerner i universet og kan findes i de ydre regioner i de fleste galakser. På grund af deres alder og det faktum, at næsten alle større galakser ser ud til at have dem, har deres rolle i galaktisk udvikling forblevet noget af et mysterium.
Tidligere var astronomer af den opfattelse, at globulære klynger var nogle af de tidligste stjerner, der var dannet i universet, for ca. 13 milliarder år siden. Ny forskning har imidlertid indikeret, at disse klynger faktisk kan være omkring 4 milliarder år yngre, idet de er ca. 9 milliarder år gamle. Disse fund kan ændre vores forståelse af, hvordan Mælkevejen og andre galakser dannede sig, og hvordan universet selv blev til.
Undersøgelsen med titlen "Reevaluating Old Stellar Populations" kom for nylig online og evalueres for offentliggørelse i Månedlige meddelelser for Royal Astronomical Society. Undersøgelsen blev ledet af Dr. Elizabeth Stanway, lektor i astronomigruppen ved University of Warwick, UK, og blev bistået af Dr. J.J. Eldridge, seniorlektor ved University of Auckland, New Zealand.
Af hensyn til deres undersøgelse udviklede Dr. Stanway og Dr. Eldridge en række nye forskningsmodeller designet til at genoverveje udviklingen af stjerner. Disse modeller, kendt som Binary Population and Spectral Synthesis (BPASS) modeller, havde tidligere vist sig effektive til at udforske egenskaberne for unge stjernestande bestande i Mælkevejen og i hele universet.
Ved hjælp af de samme modeller studerede Dr. Eldridge en prøve af kugleformede klynger i Mælkevejen og nærliggende stille galakser. De tog også højde for detaljerne om binærstjerneudvikling inden for kugleformede klynger og brugte dem til at udforske farverne på lys og spektre fra gamle binære populationer. Kort sagt består udviklingen i binært stjernesystem af en stjerne, der ekspanderer til en gigant, mens tyngdekraften af de mindre stjerne striber gigantens atmosfære.
Hvad de fandt var, at disse binære systemer var omkring 9 milliarder år gamle. Da disse stjerner antages at have dannet sig på samme tid som de kugleformede klynger selv, demonstrerede dette, at kugleformede klynger ikke er så gamle, som andre modeller har antydet. Som Dr. Stanway sagde om BPASS-modellerne, udviklede hun og Dr. Eldridge:
”At bestemme aldre for stjerner har altid været afhængig af at sammenligne observationer med modellerne, der indkapsler vores forståelse af, hvordan stjerner dannes og udvikler sig. Denne forståelse har ændret sig over tid, og vi har i stigende grad været opmærksomme på virkningerne af stjernernes mangfoldighed - samspillet mellem stjerner og deres binære og tertiære ledsagere.
Hvis det er korrekt, kunne denne undersøgelse åbne nye veje til forskning i, hvordan massive galakser og deres stjerner dannes. Dr. Stanway indrømmer dog, at der stadig ligger meget arbejde fremad, som inkluderer at se på nærliggende stjernesystemer, hvor individuelle stjerner kan løses - snarere end at overveje det integrerede lys i en klynge. Ikke desto mindre kunne undersøgelsen have enorm betydning for vores forståelse af, hvordan og hvornår galakser i vores univers blev dannet.
”Hvis det er sandt, ændrer det vores billede af de tidlige stadier af galakseudviklingen, og hvor stjernerne, der er havnet i dagens massive galakser, såsom Mælkevejen, kan have dannet sig,” sagde hun. ”Vi sigter mod at følge op på denne forskning i fremtiden og undersøge både forbedringer i modellering og de observerbare forudsigelser, der følger af dem.”
En integreret del af kosmologien er forståelse, når universet blev som det er, ikke bare hvordan. Ved at bestemme, hvor gamle kugleformede klynger er, vil astronomer have et andet afgørende stykke puslespil om, hvordan og hvornår de tidligste galakser dannede sig. Og disse kombineret med observationer, der ser på universets tidligste epoker, kunne bare give en komplet model af kosmologi.
