Если мы внимательно посмотрим на ночное небо, мы увидим, что звезды присутствуют не в единственном числе. Они группируются в кластеры, иногда содержащие миллионы компонентов. До недавнего времени считалось, что самые старые из звездных скоплений содержат объекты, образовавшиеся в разное время, с разным возрастом появления, достигающим 300 миллионов лет. Новое исследование, результаты которого были опубликованы 17 декабря 2014 года. в журнале Nature предполагают, что звездообразование в скоплениях происходит сложнее, чем считалось ранее.
Используя данные космического телескопа Хаббла, группа исследователей из Института астрономии и астрофизики Кавли (KIAA) в Пекине и Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук обнаружила, что все большие скопления среднего возраста сформировались в одно и то же время. . Звезды начинают свою жизнь как клубящиеся облака газа и пыли. Облака, притягиваемые гравитацией, медленно сливаются в плотные сферы, увеличивая свою массу, что, в свою очередь, приводит к их нагреву и инициированию процесса превращения водорода в гелий. В результате этого события высвобождается энергия, заставляющая звезды светиться. Спустя миллиарды лет запасы водорода истощаются, горение водорода происходит только в оболочке, окружающей ядро, что приводит к изменению температуры поверхности.
Наблюдая за звездным скоплением NGC1651 возрастом 2 миллиарда лет, расположенным в Большом Магеллановом Облаке, ученые искали как изменения температуры из-за истощения запасов водорода (на что до сих пор обращали внимание), так и изменения температуры, которые происходят, когда водород горит только в оболочке вокруг яичек. Астрономы подтвердили ожидаемые широкие колебания температуры звезд, истощающих запасы водорода, и с удивлением наблюдали небольшие изменения яркости звезд схожей температуры у звезд, сжигающих водород в оболочке, окружающей ядро. Отсутствие колебаний температуры среди таких звезд привело ученых к выводу, что все звезды в этом скоплении должны иметь одинаковый возраст 80 миллионов лет.
NGC 1651 — лучший пример популяции звезд одного возраста. Исследования показывают, что, возможно, в скоплениях среднего возраста звезды образовались в одно и то же время. Десять лет назад астрономы думали, что звезды в скоплении одного возраста. Однако эта идея рухнула, когда было замечено наличие разновозрастных звезд в неком скоплении, самом древнем и с наибольшим количеством звезд в нашем Млечном Пути. Наиболее важные наблюдения авторов предполагают, что широкий диапазон видимой яркости звезд, обедняющих водород в ядре, на самом деле может быть связан с вращением звезд. Это связано с тем, что две звезды одного возраста могут иметь разные уровни наблюдаемой температуры, если они вращаются со значительно разной скоростью. Большинство современных моделей еще не учитывают вращение звезд.