Det är svårt att se mer än en handfull stjärnor från Princeton University, eftersom ljusen från New York City, Princeton och Philadelphia hindrar vår himmel från att någonsin bli kolsvart, men stjärnskådare som kommer in på landsbygden kan se hundratals stjärnor med blotta ögat – och några kladdiga föremål, för.

Den största fläcken är själva Vintergatan, de miljarder stjärnor som utgör vår spiralgalax, som vi ser kantmässigt. De mindre fläckarna betyder inte att du behöver glasögon, men att du ser tätt packade grupper av stjärnor. En av de mest kända av dessa "moln" eller "kluster" - grupper av stjärnor som reser tillsammans - är Plejaderna, även känd som de sju systrarna. Kluster är stellar plantskolor där tusentals stjärnor föds från moln av gas och damm och sedan sprids över Vintergatan.

I århundraden, forskare har spekulerat om huruvida dessa kluster alltid bildar täta klumpar som Plejaderna, spridda över bara några dussin ljusår.

"Vi kallar dem "öppna kluster" - den "öppna" delen hänvisar till förväntningen att dessa saker bildades i en mycket tätare grupp som sedan spreds, sa Luke Bouma, en doktorand i astrofysiska vetenskaper vid Princeton och huvudförfattare på en kommande artikel publicerad av American Astronomical Society. "Men vi trodde aldrig att vi skulle kunna hitta stjärnorna som gick förlorade."

Sedan, två år sedan, en maskininlärningsalgoritm som använder data från Gaia-satelliten identifierade att många avlägsna stjärnor rör sig med samma hastighet och riktning och därför kan vara en del av samma öppna kluster – men som mer av en ström eller en sträng än en klump.

Nu, ett team av astrofysiker ledda av Bouma kan bekräfta att en av dessa strömmar av stjärnor, NGC 2516, även känd som Southern Beehive, sträcker sig minst 1, 600 ljusår—500 parsecs—från spets till spets. Till en jordbaserad stjärnskådare, som skulle se så stor ut som 40 fullmånar, sida vid sida, sträcker sig över himlen.

"Gaia-data låter oss spåra processen för stjärnhopbildning och upplösning i oöverträffad detalj - men för att fullborda bilden, vi behöver oberoende uppskattade åldrar, sa Lynne Hillenbrand, en alumn från Princeton 1989 och professor i astronomi vid Caltech, som inte var involverad i denna forskning. "Boumas papper sammanför flera olika metoder för att konsekvent åldersdatera stjärnor i både kärnan och de yttre delarna av denna klunga."

"I efterhand, existensen av denna stora stjärnström är inte alltför överraskande, sa Bouma, som nyligen vann det prestigefyllda 51 Pegasus b Fellowship. En tolkning kan vara att en klunga börjar som en tät klump som expanderar med tiden för att bilda "tidvattensvansar" som sträcker sig framför och bakom den, när den rör sig genom Vintergatan.

"Den bredare innebörden är att det kommer att finnas andra enorma öppna kluster som detta, " sa han. "Den synliga delen av klustret, där vi lätt kan se stjärnorna nära varandra, kanske bara är en liten del av mycket, mycket större ström."

"Jag har sett den södra bikupan många gånger genom en kikare under Chiles mörka himmel, sa Gáspár Bakos, en professor i astrofysiska vetenskaper och chef för Princetons program i planeter och liv, som var medförfattare på tidningen. "Klustret passar bra till synen av kikaren, eftersom dess skenbara storlek på himlen är ungefär som tumspetsen på armlängds avstånd. Det är nyfiket att veta, tack vare Lukes forskning, att klustret faktiskt spänner över ett område så stort som hela min handflata hålls mot himlen."

Bouma och hans kollegor använde data från Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) för att exakt mäta rotationshastigheterna för stjärnor som Gaia-studien hade tilldelat NGC 2516. Forskarna visade att många stjärnor med liknande massa snurrar vid (eller mycket nära) ) samma takt, bekräftar att de föddes i samma stellar plantskola.

Bouma har ägnat år åt att utveckla verktygen för att mäta en stjärnas rotation så att han kan beräkna dess ålder, en teknik som kallas gyrokronologi (från de grekiska orden för "snurra" och "tid"). Vår sol, som vid en ålder av 4,6 miljarder år är i sin stillsamma medelålder, roterar en gång var 27:e dag. Stjärnorna Bouma uppmätt i NGC 2516 roterar 10 gånger snabbare än vår sol, för att de är så mycket yngre. Dessa stjärnor är knappt ur sina barndomar, bara cirka 150 miljoner år gammal.

"Förutom att vi utökar vår kunskap om denna och andra stjärnhopar, Luke har gett oss en utökad lista över unga stjärnor som vi kan söka efter planeter, " sa Joshua Winn, Boumas rådgivare och medförfattare och professor i astrofysiska vetenskaper. "Att hitta planeter runt unga stjärnor kommer att hjälpa oss att förstå hur planetsystem bildas och förändras med tiden."

"Det som är så överraskande med det här arbetet – det som är så spännande – är att vi bekräftade att Gaia, eftersom den verkligen mäter stjärnornas positioner och rörelser, kan hitta dessa "nålar i höstacken" av Vintergatan, " sa Bouma. "Gaia kan identifiera alla stjärnor som rör sig i samma riktning, i samma takt. Och vi behöver inte bara lita på att maskininlärningsalgoritmen säger att de är relaterade – vi kan verifiera det med TESS-data, med vår gyrokronologiska teknik."

Detta öppna kluster har också en spännande koppling till grekisk mytologi, sa Bouma. "På den södra natthimlen, NGC 2516 är nära en konstellation som kallas Argo Navis, som var båten som Jason och Argonauterna seglade för att få tag i det gyllene skinnet." Han tillade med ett leende, "Jason och Argonauterna seglar på en ström av stjärnor som skapats av det öppna klustret NGC 2516."