Los cúmulos globulares son vastas colecciones esféricas de cientos de miles de estrellas, todas ellas muy apiñadas. Aparecen como puntos borrosos y redondeados en el cielo y se encuentran orbitando alrededor de la Vía Láctea. Las observaciones han demostrado que la mayoría de las estrellas dentro de un cúmulo se forman aproximadamente al mismo tiempo. Esto significa que al determinar la edad del cúmulo globular, también descubrimos la edad de las estrellas que lo integran.
El diagrama de Hertzsprung-Russell se utiliza para derivar métodos para determinar la edad de estrellas individuales . El diagrama HR traza el brillo (o brillo absoluto, luminosidad) de una estrella frente a su temperatura superficial (temperatura de su atmósfera exterior) o tipo espectral. El diagrama H-R también muestra los caminos evolutivos que siguen las estrellas a medida que avanzan desde la secuencia principal a través de las etapas hasta convertirse en enanas blancas. El diagrama H-R también se puede utilizar para datar cúmulos estelares. Todas las estrellas dentro de un cúmulo estarán en la misma etapa de evolución, por lo que si trazamos sus luminosidades frente a sus tipos espectrales obtenemos el diagrama H-R para ese cúmulo. Dado que algunas secuencias del diagrama dependen de la edad del grupo, su presencia (o ausencia) se puede utilizar para determinar la edad.
Los cúmulos abiertos también proporcionan un método para determinar la edad de estrellas individuales. Las estrellas de un cúmulo abierto se forman como parte de la misma nube molecular. Debido a que las estrellas se forman a partir del mismo material y al mismo tiempo, comienzan su vida en la parte de la secuencia principal del diagrama de Hertzsprung-Russell en el mismo lugar. Las estrellas queman hidrógeno para convertirlo en helio en sus núcleos, y esto quema el hidrógeno y mueve la estrella hacia la derecha en el diagrama H-R. La velocidad de progresión depende de la masa de la estrella. Las estrellas más masivas se mueven hacia la derecha en el diagrama H-R más rápidamente que las estrellas de menor masa. Cuando las estrellas de menor masa abandonan la secuencia principal, las estrellas más masivas en un cúmulo abierto ya son gigantes rojas o incluso enanas blancas. Además, las estrellas de menor masa son más débiles que las de mayor masa, por lo que se vuelven más difíciles de detectar a medida que pasa el tiempo. Como resultado, el diagrama H-R de cualquier cúmulo abierto contendrá relativamente pocas estrellas de baja masa. La cantidad de tiempo después de que se forman las estrellas antes de que las estrellas de baja masa comiencen a abandonar la secuencia principal depende de la edad del cúmulo, por lo que los astrónomos pueden determinar la edad del cúmulo observando el diagrama H-R. Al determinar la edad de un cúmulo abierto, los astrónomos también pueden determinar las edades de las estrellas dentro del cúmulo.
La edad de una estrella se puede estimar a partir de su posición en el diagrama de Hertzsprung-Russell (H-R). El diagrama H-R es un gráfico de la luminosidad (brillo) de una estrella versus la temperatura de su superficie. Las estrellas evolucionan con el tiempo y su posición en el diagrama H-R cambia a medida que envejecen. Al comparar la posición de una estrella en el diagrama H-R con las posiciones de otras estrellas de edad conocida, los astrónomos pueden estimar la edad de la estrella.
Otra forma de estimar la edad de una estrella es observar su velocidad de rotación . Las estrellas aún jóvenes giran muy rápidamente. A medida que las estrellas envejecen, su velocidad de rotación disminuye. Al medir la velocidad de rotación de una estrella, los astrónomos pueden estimar su edad.
Por último, los astrónomos también pueden estimar la edad de una estrella observando su composición química. Las estrellas aún jóvenes tienen una mayor abundancia de ciertos elementos, como el litio, que las estrellas viejas. Midiendo la abundancia de ciertos elementos en una estrella, los astrónomos pueden estimar su edad.
Al utilizar estos métodos, los astrónomos pueden estimar las edades de las estrellas con distintos grados de precisión. El método más preciso es utilizar el diagrama H-R, pero este método sólo se puede utilizar para estrellas que están relativamente cerca del Sol. Para las estrellas que están más lejos, los astrónomos deben utilizar otros métodos, como medir la velocidad de rotación o la composición química.
