กาแล๊กซี่ทางช้างเผือก
ทางช้างเผือกเก่าแก่แค่ไหน และดาวฤกษ์ดวงแรกในกาแลคซีของเราปลดปล่อยพลังงานออกมาเมื่อไหร่ ความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับการก่อตัวและวิวัฒนาการของทางช้างเผือกมีความสำคัญต่อความรู้เกี่ยวกับเอกภพของเรา เช่นเดียวกับการสำรวจที่เกี่ยวข้องก็เป็นไปได้ยากที่สุด แม้ว่าจะทำโดยกล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังมากที่สุด เมื่อมันเกี่ยวข้องกับการศึกษารายละเอียดที่เต็มไปด้วยเทหวัตถุที่เก่าแก่ อยู่ไกลและจางแสง

ทางช้างเผือกเก่าแก่แค่ไหน และดาวฤกษ์ดวงแรกในกาแลคซีของเราปลดปล่อยพลังงานออกมาเมื่อไหร่ ความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับการก่อตัวและวิวัฒนาการของทาง
ช้างเผือกมีความสำคัญต่อความรู้เกี่ยวกับเอกภพของเรา เช่นเดียวกับการสำรวจที่เกี่ยวข้องก็เป็นไปได้ยากที่สุด แม้ว่าจะทำโดยกล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังมากที่สุด เมื่อมันเกี่ยวข้องกับการศึกษารายละเอียดที่เต็มไปด้วยเทหวัตถุที่เก่าแก่ อยู่ไกลและจางแสง ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ยุคปัจจุบันสามารถจะวัดอายุของดาวฤกษ์แต่ละดวงได้ ตั้งแต่ช่วงเวลาที่มันเริ่มก่อตัวจากการควบแน่นภายในเมฆก๊าซฝุ่นขนาดมหึมา ในเนบิวลานายพรานดาวฤกษ์มีอายุน้อยมากเพียงไม่กี่ล้านปีเท่านั้น ดวงอาทิตย์และระบบดาวเคราะห์ของเราก่อตัวขึ้นมาประมาณ 4,560 ล้านปีแล้ว ขณะที่ดาวฤกษ์อื่นๆอีกมากมายก่อตัวขึ้นมาก่อนหน้านี้ ดาวฤกษ์ที่เก่าแก่ที่สุดในทางช้างเผือกถูกพบในกระจุกดาวขนาดใหญ่ที่เรียกว่า กระจุกดาวทรงกลม(globular cluster) ที่มีรูปร่างเป็นทรงกลม
ดาวฤกษ์ที่เป็นสมาชิกในกระจุกดาวทรงกลมจะก่อตัวขึ้นพร้อมกัน จากเมฆฝุ่นก้อนเดียวกันในเวลาใกล้เคียงกัน ดาวฤกษ์ที่มีมวลแตกต่างกันจะพัฒนาในอัตราที่แตกต่างกัน เป็นไปได้ว่าสามารถวัดอายุของกระจุกดาวทรงกลมได้เที่ยงตรง กระจุกดาวที่เก่าแก่ที่สุดถูกพบว่ามีอายุมากกว่า 13 พันล้านปี แต่กระจุกดาวนี้ก็ยังคงไม่ใช่ดาวฤกษ์ดวงแรกๆที่ก่อตัวในทางช้างเผือก เราทราบได้เนื่องจากพวกมันยังคงมีธาตุที่ได้รับจากการสังเคราะห์ในดาวฤกษ์รุ่นก่อนหน้านี้ซึ่งได้ระเบิดกลายเป็นซุปเปอร์โนวา สสารที่ได้จากกระบวนการจะถูกส่งออกสู่เมฆซึ่งจะก่อตัวดาวฤกษ์รุ่นต่อไป
จากการสำรวจอย่างละเอียดถี่ถ้วน จนกระทั่งบัดนี้ก็ยังไม่พบดาวฤกษ์รุ่นแรกๆที่หวังว่าจะยังคงส่องแสงอยู่ทุกวันนี้ เราจึงไม่ทราบว่าดาวฤกษ์ดวงแรกนั้นก่อตัวขึ้นเมื่อไหร่ เรารู้เพียงแต่ว่าทางช้างเผือกจะต้องเก่าแก่มากกว่ากระจุกดาวทรงกลมที่เก่าแก่มากที่สุด แต่เก่าแก่มากกว่าเท่าไหร่กัน
สิ่งที่นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ต้องการในขั้นตอนต่อไปก็คือ กระบวนการในการวัดช่วงอายุที่แตกต่างกัน ระหว่างการก่อตัวของดาวฤกษ์ดวงแรกๆในทางช้างเผือก และช่วงเวลาที่ดาวฤกษ์ในกระจุกดาวที่ทราบอายุก่อตัวขึ้น และจากการสำรวจด้วย Very Large Telescope(VLT) ที่หอสังเกตาการณ์พาราแนลของ ESO ได้พบจุดสำคัญที่จะบอกเคล็ดลับนี้คือ เบริลเลียม(Beryllium สัญลักษณ์ธาตุ Be)
เบริลเลียมเป็นหนึ่งในธาตุที่เบาที่สุดมีเพียงไฮโดรเจน ฮีเลียมและลิเธียมเท่านั้นที่เบากว่า ขณะที่สามธาตุแรกถูกสร้างในช่วงบิกแบง และธาตุหนักกว่าอื่นๆก็ถูกสร้างภายในดาวฤกษ์ในภายหลัง ไอโซโทปนิวเคลียสเบริลเลียมที่พบมากที่สุดและเสถียรก็คือ Be-9 มี 4 โปรตอนและ 5 นิวตรอน กลับถูกสร้างเฉพาะโดย cosmic spallation ที่เป็นการแตกตัวจากนิวคลีไอของธาตุที่หนักกว่าซึ่งเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว ซึ่งมีกำเนิดจากการระเบิดซุปเปอร์โนวา ชนกับนิวคลีไอเบา (ซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นโปรตอนและอนุภาคอัลฟา) เบริลเลียมจะถูกส่งออกไปทั่วกาแลคซีโดยรังสีคอสมิค ปริมาณของเบริลเลียมจะเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป และก็เป็นเหตุผลที่เรียกมันว่า นาฬิกาเอกภพ(cosmic clock)
ยิ่งการก่อตัวของดาวฤกษ์ดวงแรกเกิดขึ้นนานมากแค่ไหน ก็จะยิ่งมีเบริลเลียมสะสมในกระจุกดาวทรงกลมมากแค่นั้น กระบวนการวัดอายุจะหาปริมาณเบริลเลียมที่เป็นส่วนประกอบในกระจุกดาวทรงกลมบางแห่ง แต่มันก็ไม่ง่ายอย่างที่ฟัง ปัญหาหลักก็คือเบริลเลียมจะถูกทำลายที่อุณหภูมิประมาณไม่กี่ล้านองศา เมื่อดาวฤกษ์พัฒนาตัวเข้าสู่ช่วงเป็นดาวฤกษ์ยักษ์(giant phase) การใช้เบริลเลียมวัดอายุจึงต้องหาองค์ประกอบของธาตุนี้ในดาวฤกษ์ภายในกระจุกดาวที่วิวัฒน์ไปน้อยและมีมวลน้อยกว่า และดาวฤกษ์เหล่านี้ที่เรียกว่า turn-off(TO) star ก็สลัวมาก