Cúmulo globular

Los cúmulos globulares se encuentran fundamentalmente en la zona del halo galáctico de una galaxia y contienen considerablemente más estrellas y son mucho más antiguos, por regla general, que los cúmulos abiertos, menos densos, que se encuentran dentro del mismo disco de una galaxia.

[4]​ Los cúmulos globulares orbitan nuestra galaxia a distancias medias habituales de 40 kiloparsecs (130 000 años luz) o más.

[13]​ Los primeros ocho cúmulos globulares descubiertos se muestran en la tabla adjunta a la derecha.

Cuando William Herschel comenzó su estudio integral del cielo utilizando grandes telescopios en 1782, había un total de 34 cúmulos globulares conocidos.

[4]​ Se cree que estos cúmulos globulares adicionales no descubiertos están ocultos detrás de las estrellas, del gas y el polvo del gran bulbo que constituye el centro de la Vía Láctea.

[15]​ De los cúmulos globulares que pertenecen a la Vía Láctea, la mayoría se encuentran orbitando en un halo alrededor del núcleo galáctico, y la gran mayoría de ellos se encuentran centrados en torno al núcleo.

Posteriormente, Shapley fue asistido en sus estudios de cúmulos globulares por Henrietta Swope y Helen Battles Sawyer.

[23]​ También se ha propuesto que la razón de esta multiplicidad en las poblaciones estelares podría tener un origen dinámico.

En las galaxias Antennae (NGC 4038 y NGC 4039) por ejemplo, el Telescopio Espacial Hubble ha permitido observar cúmulos globulares en ciertas regiones en la galaxia que abarcan cientos de parsecs, donde muchos de los cúmulos colisionarán finalmente y se fusionaron entre sí.

La formación de cúmulos globulares es frecuente en las regiones denominadas starburst y en las galaxias que interactúan entre sí.

[32]​ Sin embargo, no se cree que dicha proximidad entre las estrellas sean ubicaciones favorables para la supervivencia de sistemas planetarios.

Ambos grupos son casi tan antiguos como el universo mismo y tienen edades similares, pero difieren en su abundancia de metales.

Los requisitos de resolución para esta tarea, sin embargo, son exigentes, y sólo con el telescopio espacial Hubble se han realizado los primeros descubrimientos confirmados.

Por lo tanto, el brillo medido para esa estrella aparentemente única (por ejemplo, una variable RR Lyrae) es erróneamente demasiado brillante, dado que las estrellas no resueltas contribuyen a ese brillo particular determinado.

Además, los cúmulos globulares se pueden fechar al observar las temperaturas de las enanas blancas más frías.

Después de que se han formado, las estrellas dentro del cúmulo globular comienzan a interactuar gravitacionalmente entre sí.

La luminosidad general del cúmulo disminuye constantemente con la distancia desde el núcleo, y el radio del núcleo es la distancia a la que la luminosidad aparente de la superficie se ha reducido a la mitad.

Sin embargo aproximadamente el 20 % de los cúmulos globulares han sido sometidos a un proceso denominado «colapso del núcleo».

En este tipo de cúmulos, la luminosidad continúa aumentando constantemente hasta llegar a la región central.

Esto da como resultado una pérdida neta de energía cinética de la región central, lo que lleva a las estrellas restantes agrupadas en la región central a ocupar un volumen más compacto.

Finalmente, las binarias centrales cesan sus rotaciones o son expulsadas, lo que da como lugar una concentración mayor del núcleo.

La implicación es que la mayoría de los cúmulos globulares, incluidos los otros diez estudiados por Fregeau, no están en su edad media como se pensaba, sino en su «adolescencia».

[80]​ La GCLF también se ha utilizado como luminosidad promedio para medir la distancia a otras galaxias, bajo la suposición de que los cúmulos globulares en galaxias remotas siguen los mismos principios que en la Vía Láctea, lo cual no está definitivamente demostrado.

Durante largos períodos de tiempo, esto dará como resultado una disipación del cúmulo, en un proceso denominado evaporación.

[86]​ La distinción entre tipos de cúmulos no siempre está clara, y se han encontrado objetos que borran las líneas entre las diferentes categorías.

Por ejemplo, BH 176 en la parte sur de la Vía Láctea tiene propiedades a medio camino entre un cúmulo abierto y uno globular.

Las distancias entre las estrellas son, por lo tanto, mucho mayores dentro de los cúmulos extendidos recientemente descubiertos.

Paramétricamente, estos grupos se encuentran en alguna posición intermedia entre un cúmulo globular y una galaxia elíptica enana.

El mismo mecanismo físico puede estar funcionando en las galaxias elípticas enanas, como en el caso de la pequeña Sagitario, que parece estar sufriendo una interrupción de las mareas debido a su proximidad a la Vía Láctea.

Este planeta se detectó orbitando un púlsar en el sistema de la estrella binaria PSR B1620-26.

El cúmulo globular Messier 80 en la constelación de Escorpio está situado a unos 30 000 años luz del Sol y contiene cientos de miles de estrellas. [ 1 ]
NGC 7006 es un cúmulo globular de alta concentración de Clase I.
NGC 2808 contiene tres generaciones diferentes de estrellas. [ 19 ] NASA image
El cúmulo globular Messier 54 . [ 25 ]
Las estrellas del cúmulo Djorgovski 1 contienen hidrógeno y helio, pero no mucho más. En términos astronómicos, se los describe como «pobres en metales». [ 29 ]
Messier 53 contiene un número inusual de un tipo de estrella llamada rezagadas azules . [ 38 ]
El cúmulo globular M15 puede tener un agujero negro de masa intermedia en su núcleo.
Messier 5 es un cúmulo globular que consiste en cientos de miles de estrellas unidas por su gravedad común. [ 51 ]
Diagrama de color-magnitud para el cúmulo globular M3 . Téngase en cuenta el característico «giro» en la curva de magnitud 19 del diagrama H-R donde las estrellas comienzan a entrar en la etapa de estrellas gigantes de su camino evolutivo. Lo más interesante que se puede advertir estudiando este diagrama concreto es la ausencia de estrellas gigantes azules o blancas, la no existencia de enanas rojas y la ausencia de enanas blancas. Prácticamente dos terceras partes de todo el conjunto de estrellas del cúmulo se encuentran en la rama de las gigantes y supergigantes.
NGC 411 está catalogado como un cúmulo globular abierto. [ 62 ]
47 Tucanae : el segundo cúmulo globular más luminoso de la Vía Láctea, después de Omega Centauri .
El cúmulo globular NGC 1854 está situado en la Gran Nube de Magallanes . [ 77 ]
Messier 10 se encuentra a unos 15 000 años luz de la Tierra, en la constelación de Ofiuco . [ 87 ]