Шаровое скопление М3 – «старый» объект. Ясно видно, что в верхней части главной последовательности диаграммы, построенной для этого скопления, звезд почти нет. Зато ветвь красных гигантов у М3 представлена весьма богато, в то время как у NGC 2254 красных гигантов очень мало. Это и понятно: у старого скопления М3 большое число звезд уже успело «сойти» с главной последовательности, в то время как у молодого скопления NGC 2254 это произошло только с небольшим числом сравнительно массивных, быстро эволюционирующих звезд. Обращает на себя внимание, что ветвь гигантов для М3 идет довольно круто вверх, а у NGC 2254 она почти горизонтальна. С точки зрения теории, это можно объяснить значительно более низким содержанием тяжелых элементов у М3. И действительно, у звезд шаровых скоплений (так же, как и у других звезд, концентрирующихся не столько к галактической плоскости, сколько к галактическому центру) относительное содержание тяжелых элементов незначительно.
Рис. 6. Диаграмма Герцшпрунга-Рассела для звездного скопления NGC2254
На диаграмме «показатель цвета – светимость» для М3 видна еще одна почти горизонтальная ветвь. Аналогичной ветви на диаграмме, построенной для NGC 2254, нет. Теория объясняет появление этой ветви следующим образом. После того как температура сжимающегося плотного гелиевого ядра звезды – красного гиганта – достигнет 100–150 млн К, там начнет идти новая ядерная реакция. Эта реакция состоит в образовании ядра углерода из трех ядер гелия. Как только начнется эта реакция, сжатие ядра прекратится.
Рис. 7. Диаграмма Герцшпрунга-Рассела для шарового скопления М3. По вертикальной оси – относительная звездная величина
В дальнейшем поверхностные слои звезды увеличивают свою температуру и звезда на диаграмме «спектр – светимость» будет перемещаться влево. Именно из таких звезд образуется третья горизонтальная ветвь диаграммы для М3.
На рис. 8 схематически приведена сводная диаграмма «цвет – светимость» для 11 скоплений, из которых два (М3 и М92) шаровые. Ясно видно, как «загибаются» вправо и вверх главные последовательности у разных скоплений в полном согласии с теоретическими представлениями, о которых уже шла речь. Из рис. 8 можно сразу определить, какие скопления являются молодыми и какие старыми. Например, «двойное» скопление % и h Персея молодое. Оно «сохранило» значительную часть главной последовательности. Скопление М41 старше, еще старше скопление Гиады и совсем старым является скопление М67, диаграмма «цвет – светимость» для которого очень похожа на аналогичную диаграмму для шаровых скоплений М3 и М92. Только ветвь гигантов у шаровых скоплений находится выше