Шаровые скопления были источником восхищения с тех пор, как астрономы впервые наблюдали их в 17 веке. Эти сферические наборы звезд являются одними из самых старых известных звезд во Вселенной и могут быть найдены во внешних областях большинства галактик. Из-за их возраста и того факта, что почти все более крупные галактики, кажется, имеют их, их роль в эволюции галактик остается чем-то загадочным.
Ранее астрономы считали, что шаровые скопления были одними из самых ранних звезд, которые сформировались во Вселенной примерно 13 миллиардов лет назад. Тем не менее, новое исследование показало, что эти кластеры могут быть на 4 миллиарда лет моложе, примерно 9 миллиардов лет. Эти результаты могут изменить наше понимание того, как образовался Млечный Путь и другие галактики, и как возникла сама Вселенная.
Исследование, озаглавленное «Переоценка старых звездных популяций», недавно появилось в сети и оценивается для публикации в Ежемесячные уведомления для Королевского астрономического общества. Исследование было проведено доктором Элизабет Стенуэй, доцентом в астрономической группе в Университете Уорика, Великобритания, и при содействии доктора Дж.Дж. Элдридж, старший преподаватель Университета Окленда, Новая Зеландия.
Ради своего исследования д-р Стенуэй и д-р Элдридж разработали серию новых исследовательских моделей, предназначенных для пересмотра эволюции звезд. Эти модели, известные как модели бинарного населения и спектрального синтеза (BPASS), ранее доказали свою эффективность в изучении свойств молодых звездных популяций в Млечном Пути и во всей Вселенной.
Используя эти же модели, доктор Элдридж изучил образец шаровых скоплений в Млечном Пути и близлежащих покоящихся галактик. Они также приняли во внимание детали эволюции двойных звезд в шаровых скоплениях и использовали их для изучения цветов света и спектров старых двойных популяций. Короче говоря, эволюция двойной системы звезд состоит из одной звезды, расширяющейся в гиганта, в то время как гравитационная сила меньшей звезды отодвигает атмосферу гиганта.
Они обнаружили, что этим двоичным системам было около 9 миллиардов лет. Поскольку считается, что эти звезды сформировались одновременно с самими шаровыми скоплениями, это продемонстрировало, что шаровые скопления не так стары, как предполагали другие модели. Как сказал доктор Стенуэй о моделях BPASS, она и доктор Элдридж разработали:
«Определение возраста звезд всегда зависело от сравнения наблюдений с моделями, которые отражают наше понимание того, как звезды образуются и развиваются. Это понимание со временем изменилось, и мы все больше осознаем эффекты звездной множественности - взаимодействия между звездами и их двойными и третичными спутниками.
Если это правильно, это исследование может открыть новые пути исследования того, как образуются массивные галактики и их звезды. Тем не менее, доктор Стенуэй признает, что впереди еще много работы, которая включает в себя изучение соседних звездных систем, где можно определить отдельные звезды, а не рассмотрение интегрированного света скопления. Тем не менее, исследование может иметь огромное значение для нашего понимания того, как и когда образовались галактики в нашей Вселенной.
«Если это правда, это меняет нашу картину ранних стадий эволюции галактик и того, где могли образоваться звезды, которые оказались в современных массивных галактиках, таких как Млечный путь», - сказала она. «Мы стремимся продолжить это исследование в будущем, исследуя как улучшения в моделировании, так и наблюдаемые прогнозы, которые вытекают из них».
Неотъемлемой частью космологии является понимание того, когда Вселенная стала такой, какая она есть, а не просто как. Определив, сколько лет шаровым скоплениям, астрономы получат еще одну важную часть головоломки о том, как и когда образовались самые ранние галактики. И это, в сочетании с наблюдениями, относящимися к самым ранним эпохам Вселенной, может привести к созданию полной модели космологии.
