Η κοινή λογική μερικές φορές δεν είναι το καταλληλότερο εργαλείο για την κατανόηση της κοσμολογίας, αλλά στην περίπτωση αυτή εφαρμόζεται με απόλυτη συνέπεια: το ορατό σύμπαν πρέπει να έχει ηλικία μεγαλύτερη από τα πιο ηλικιωμένα αστέρια. Δυστυχώς, οι αστρονομικές παρατηρήσεις μέχρι πριν λίγα χρόνια υπέδειχναν το αντίθετο. Μην μπορώντας να εξηγήσουν το φαινόμενο, οι αστρονόμοι έτειναν να κατηγορούν τις κοσμολογικές θεωρίες θεωρώντας ότι προσδιορίζουν λαθεμένα την ηλικία του σύμπαντος (στη σημερινή του εκδοχή). Οπως αποδείχτηκε τελικά, το λάθος βρισκόταν κυρίως στην αστροφυσική και τον υπολογισμό της ηλικίας των άστρων.

Πολλά από τα πιο ηλικιωμένα αστέρια βρίσκονται σε πυκνές ομάδες γνωστές σαν σφαιρωτά σμήνη - πανέμορφα αστρονομικά αντικείμενα, τα αγαπημένα όλων των ερασιτεχνών αστρονόμων. Ολα τα αστέρια ενός σφαιρωτού σμήνους σχηματίζονται την ίδια χρονική περίοδο. Τα μεγάλα φωτεινά αστέρια ζουν λίγο και πεθαίνουν νωρίς. Οσο μεγαλύτερα σε ηλικία γίνονται τόσο πιο γρήγορα βαδίζουν προς την καταστροφή τους. Ετσι, αν εξετάσει κανείς ένα σμήνος και παρατηρήσει τι είδους αστέρια έχει, μπορεί να υπολογίσει την ηλικία ολόκληρου του σμήνους.

Ο δορυφόρος Ιππαρχος έδωσε τα ακριβέστερα στοιχεία που χρειάζονταν ώστε να συνειδητοποιήσουν οι αστροφυσικοί το λάθος: διαπίστωσε ότι τα σφαιρωτά σμήνη είναι πολύ πιο μακριά απ' ό,τι πιστευόταν ως τότε. Γι' αυτό, τα αστέρια που περιέχουν πρέπει να είναι πιο φωτεινά απ' ό,τι υπολογιζόταν και γι' αυτό πιο νέα. Η ηλικία τους, που τώρα υπολογίζεται σε περίπου 13 δισεκατομμύρια έτη, βρίσκεται σε συμφωνία με την ηλικία του σύμπαντος που οι επικρατούσες κοσμολογικές θεωρίες υπολογίζουν ότι είναι 14 δισεκατομμύρια έτη.

Πώς μπορείτε να υπολογίσετε πόσα χιλιόμετρα κάνατε με το αυτοκίνητό σας αν έχει χαλάσει ο οδομετρητής; Αν γνωρίζετε το μέγεθος του τεπόζιτου βενζίνης και την κατανάλωση βενζίνης ανά χιλιόμετρο το πράγμα είναι απλό: απλώς διαιρέστε τη χωρητικότητα με την κατανάλωση. Η ίδια βασική τεχνική εφαρμόζεται και στα αστέρια. Το μέγεθος του τεπόζιτου ενός άστρου είναι η μάζα του και η κατανάλωσή του είναι ο ρυθμός πραγματοποίησης των πυρηνικών αντιδράσεων στο κέντρο του.

Κατά το μεγαλύτερο διάστημα της ζωής τους, τα αστέρια τροφοδοτούνται με ενέργεια από τη σύντηξη υδρογόνου στον πυρήνα τους. Οι τεράστιες θερμοκρασίες που δημιουργούνται στο κέντρο των άστρων λόγω της εξίσου τεράστιας πίεσης, οδηγούν στη συνένωση τεσσάρων πυρήνων υδρογόνου (τεσσάρων πρωτονίων) σε έναν πυρήνα του στοιχείου ήλιο (δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια). Τα 4 πρωτόνια μαζί έχουν μάζα 0,7% μεγαλύτερη από τη μάζα ενός πυρήνα ηλίου. Η διαφορά αυτή μετατρέπεται σε ενέργεια σύμφωνα με την περίφημη εξίσωση του Αϊνστάιν E=mc². Ο Ηλιος, για παράδειγμα, εκπέμπει 40 δισεκατομμύρια μεγαβάτ ενέργειας, που σημαίνει ότι πρέπει να μετατρέπει 600 εκατομμύρια τόνους υδρογόνου σε 596 εκατομμύρια τόνους ηλίου κάθε δευτερόλεπτο!

Μέσα σε ένα δισεκατομμύριο χρόνια, ο Ηλιος καίει μόλις το 1% της συνολικής του μάζας. Επειδή μόνο 10% της μάζας του είναι χρήσιμο καύσιμο (το μέρος εκείνο του υδρογόνου που φτάνει τις θερμοκρασίες και πυκνότητες που απαιτούνται για τη σύντηξη) ο Ηλιος μας θα είναι φωτεινός για περίπου 10 δισεκατομμύρια χρόνια. Σ' αυτό το χρονικό διάστημα, γνωστό και ως κύρια ακολουθία, θα διατηρήσει περίπου σταθερή τη φωτεινότητα και τη θερμοκρασία της επιφάνειάς του.

Τα αστέρια που είναι πιο βαριά από τον Ηλιο καίνε το υδρογόνο τους με πιο ταχείς ρυθμούς - τόσο ταχείς που αν και αρχίζουν με περισσότερα καύσιμα τους τελειώνουν πιο γρήγορα. Αυτή η τάση προκύπτει με βάση τους φυσικούς νόμους που έχουν εφαρμογή στα αστέρια: το νόμο της υδροστατικής ισορροπίας (η δύναμη της βαρύτητας εξισορροπείται από την πίεση των αερίων), το νόμο των ιδανικών αερίων (που συσχετίζει την πίεση, την πυκνότητα και τη θερμοκρασία) και το νόμο της μεταφοράς θερμότητας μέσω ακτινοβολίας (που προσδιορίζει πόσο μεγάλη πρέπει να είναι η θερμοκρασιακή διαφορά, ώστε να εκλύεται η κατάλληλη ποσότητα ενέργειας από το άστρο για να παραμένει σε ισορροπία).

Από την εφαρμογή των νόμων αυτών προκύπτει ότι η φωτεινότητα ενός άστρου είναι ανάλογη με το τετράγωνο του τετραγώνου (δηλαδή την τέταρτη δύναμη) της μάζας του. Αντίθετα, η ποσότητα καυσίμου είναι απλώς ανάλογη με τη μάζα του. Ετσι, η διάρκεια ζωής ενός άστρου στην κύρια ακολουθία είναι αντιστρόφως ανάλογη με τον κύβο (τρίτη δύναμη) της μάζας του. Με απλά λόγια, ένα άστρο 10 φορές πιο «βαρύ» από τον Ηλιο, θα είναι 10.000 φορές πιο φωτεινό, αλλά θα «ζήσει» μόλις το ένα χιλιοστό της ζωής του Ηλιου, δηλαδή γύρω στα 10 εκατομμύρια χρόνια. Τα μεγάλα αστέρια είναι σαν τα σπορ αμάξια του στερεώματος: εντυπωσιακά, αλλά φαγάνες στο καύσιμο.

Οταν ένα άστρο καταναλώσει τελικά το υδρογόνο του πυρήνα του, αρχίζει να χρησιμοποιεί αέριο από τα γύρω στρώματα. Το άστρο διογκώνεται και η θερμοκρασία της επιφάνειάς του χαμηλώνει, καθώς μπαίνει στη φάση του ερυθρού γίγαντα. Οι ερυθροί γίγαντες, λόγω του μεγέθους τους φαίνονται σαν λαμπερά αστέρια, που αντί για λευκοπυρωμένα είναι ερυθροπυρωμένα. Σύντομα (με την αστρονομική έννοια της λέξης) το άστρο καταφεύγει αυτόματα σε πιο «απεγνωσμένα» μέτρα για να βρει πηγές ενέργειας, εξαντλώντας εντελώς τα αποθέματα των καύσιμων αερίων του.

Αν και οι αστρονόμοι μπορούν να υπολογίσουν τη διάρκεια ζωής ενός άστρου, δεν είναι εύκολο να βρουν πόσο μέρος της ζωής του έχει διανύσει. Ενα άστρο στο απόγειό του είναι υπόδειγμα σταθερότητας. Μόνο, όταν ένα άστρο πλησιάσει τις τελευταίες φάσεις της ζωής του αρχίζει να αλλάζει σημαντικά επιτρέποντας να φανεί η ηλικία του. Γι' αυτό, οι αστρονόμοι συνήθως υπολογίζουν καλύτερα τις ηλικίες των άστρων, παρατηρώντας ολόκληρους πληθυσμούς αστέρων που σχηματίστηκαν μαζί. Μια τέτοια ομάδα αστέρων, είναι τόσο παλιά όσο και τα παλαιότερα μέλη της, εκείνα που έχουν βγει από την κύρια ακολουθία και έχουν μπει στη φάση του ερυθρού γίγαντα.

Μια ειδική κατηγορία αστρικών ομάδων είναι τα σφαιρωτά σμήνη, που φαίνονται να περιέχουν μερικά από τα αρχαιότερα άστρα στο γαλαξία μας. Τα σφαιρωτά σμήνη είναι πυκνά και περιέχουν συνήθως 100.000 έως και μερικά εκατομμύρια άστρα, σε ένα χώρο διαμέτρου μόλις 100 ετών φωτός. Ο βραδινός ουρανός από έναν φανταστικό πλανήτη σε ένα σφαιρωτό σμήνος θα ήταν ένα υπερθέαμα, που θα περιείχε περισσότερα από 100.000 αστέρια ορατά διά γυμνού οφθαλμού, όταν ο ουρανός της Γης έχει μόνο 6.000 τέτοια αστέρια.

Η ακρίβεια στη χρονολόγηση των σφαιρωτών σμηνών είναι πολύ σημαντική σαν σημείο αναφοράς για πολλούς άλλους υπολογισμούς. Γι' αυτό, ως το τέλος της δεκαετίας θα εκτοξευτούν άλλοι δύο δορυφόροι, ένας από την Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία και ένας από τη ΝΑΣΑ, που θα δώσουν στοιχεία 250 φορές πιο ακριβή από εκείνα του Ιππαρχου. Από τα στοιχεία αυτά θα προκύψει μια πιο έγκυρη απάντηση στο θέμα της ηλικίας του ορατού σύμπαντος, ένα ζήτημα που βασάνισε τους επιστήμονες επί δεκαετίες.