Các cụm sao cầu là một nguồn mê hoặc kể từ khi các nhà thiên văn học lần đầu tiên quan sát chúng vào thế kỷ 17. Những bộ sưu tập sao hình cầu này là một trong những ngôi sao lâu đời nhất được biết đến trong Vũ trụ và có thể được tìm thấy ở các khu vực bên ngoài của hầu hết các thiên hà. Do tuổi tác của chúng và thực tế là hầu như tất cả các thiên hà lớn hơn dường như đều có chúng, vai trò của chúng trong quá trình tiến hóa thiên hà vẫn còn là một điều bí ẩn.
Trước đây, các nhà thiên văn học cho rằng các cụm sao cầu là một số ngôi sao sớm nhất hình thành trong Vũ trụ, khoảng 13 tỷ năm trước. Tuy nhiên, nghiên cứu mới đã chỉ ra rằng các cụm này thực sự có thể trẻ hơn khoảng 4 tỷ năm, khoảng 9 tỷ năm tuổi. Những phát hiện này có thể làm thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về cách Dải Ngân hà và các thiên hà khác hình thành và cách thức Vũ trụ hình thành.
Nghiên cứu có tên là Đánh giá lại các quần thể cũ của Stellar, gần đây đã xuất hiện trực tuyến và đang được đánh giá để xuất bản trong Thông báo hàng tháng cho Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia. Nghiên cứu được dẫn dắt bởi Tiến sĩ Elizabeth Stanway, Phó giáo sư trong nhóm Thiên văn học tại Đại học Warwick, Vương quốc Anh và được Tiến sĩ J.J. Eldridge, Giảng viên cao cấp tại Đại học Auckland, New Zealand.
Vì lợi ích của nghiên cứu, Tiến sĩ Stanway và Tiến sĩ Eldridge đã phát triển một loạt các mô hình nghiên cứu mới được thiết kế để xem xét lại sự tiến hóa của các ngôi sao. Những mô hình này, được gọi là mô hình Tổng hợp nhị phân và quang phổ (BPASS), trước đây đã được chứng minh là có hiệu quả trong việc khám phá các tính chất của quần thể sao trẻ trong Dải Ngân hà và trên khắp Vũ trụ.
Sử dụng các mô hình tương tự, Tiến sĩ Eldridge đã nghiên cứu một mẫu các cụm sao cầu trong Dải Ngân hà và các thiên hà yên tĩnh gần đó. Họ cũng đã tính đến các chi tiết về sự tiến hóa của sao nhị phân trong các cụm sao cầu và sử dụng chúng để khám phá màu sắc của ánh sáng và quang phổ từ các quần thể nhị phân cũ. Nói tóm lại, sự tiến hóa của hệ sao nhị phân bao gồm một ngôi sao đang mở rộng thành một người khổng lồ trong khi lực hấp dẫn của ngôi sao nhỏ hơn tước đi bầu khí quyển của người khổng lồ.
Những gì họ tìm thấy là các hệ thống nhị phân này khoảng 9 tỷ năm tuổi. Vì các ngôi sao này được cho là đã hình thành cùng lúc với các cụm sao cầu, điều này đã chứng minh rằng các cụm sao cầu không cũ như các mô hình khác đã đề xuất. Như Tiến sĩ Stanway đã nói về các mô hình BPASS mà cô và Tiến sĩ Eldridge đã phát triển:
Các độ tuổi Xác định các ngôi sao luôn phụ thuộc vào việc so sánh các quan sát với các mô hình gói gọn sự hiểu biết của chúng ta về cách các ngôi sao hình thành và phát triển. Sự hiểu biết đó đã thay đổi theo thời gian và chúng ta ngày càng nhận thức được tác động của tính đa dạng của sao - sự tương tác giữa các ngôi sao và các bạn đồng hành nhị phân và đại học của chúng.
Nếu đúng, nghiên cứu này có thể mở ra những hướng nghiên cứu mới về cách các thiên hà khổng lồ và các ngôi sao của chúng được hình thành. Tuy nhiên, Tiến sĩ Stanway thừa nhận rằng nhiều công việc vẫn còn ở phía trước, bao gồm việc nhìn vào các hệ sao gần đó, nơi các ngôi sao riêng lẻ có thể được giải quyết - thay vì xem xét ánh sáng tích hợp của cụm sao. Tuy nhiên, nghiên cứu có thể có ý nghĩa to lớn đối với sự hiểu biết của chúng ta về cách thức và thời điểm các thiên hà trong Vũ trụ của chúng ta hình thành.
Nếu đúng, nó thay đổi hình ảnh của chúng ta về giai đoạn đầu của quá trình tiến hóa thiên hà và nơi các ngôi sao đã kết thúc trong các thiên hà khổng lồ ngày nay, như Dải Ngân hà, có thể đã hình thành, cô nói. Chúng tôi muốn theo dõi nghiên cứu này trong tương lai, khám phá cả những cải tiến trong mô hình hóa và những dự đoán có thể quan sát được phát sinh từ chúng.
Một phần không thể thiếu của vũ trụ học là sự hiểu biết khi Vũ trụ trở thành như vậy, không chỉ là như thế nào. Bằng cách xác định các cụm sao cầu cũ như thế nào, các nhà thiên văn học sẽ có một mảnh ghép quan trọng khác về cách thức và thời điểm các thiên hà sớm nhất hình thành. Và những điều này, kết hợp với các quan sát nhìn vào thời đại sớm nhất của Vũ trụ, có thể mang lại một mô hình vũ trụ hoàn chỉnh.
