Un cúmul globular és un grup esfèric d'estrellesvelles (cúmul d'estrelles) que orbita entorn d'una galàxia com si fos un satèl·lit. L'òrbita que ocupen és generalment un volum esfèric o el·líptic, també en el cas de les galàxies espirals (les estrelles de les quals estan confinades en un disc).
Composició
Els cúmuls globulars estan generalment composts per centenars de milers d'estrelles velles, de manera semblant al bulb d'una galàxia espiral, però confinades en un volum de només uns pocs parsecs cúbics. Alguns cúmuls globulars (com l'Omega Centauri a la Via Làctia), i G1 en M31) són extraordinàriament massius, de l'ordre de diversos milions de vegades la massa solar. Uns altres, com M15, tenen nuclis extremadament massius, cosa que fa sospitar la presència de forats negres.
Amb unes poques excepcions notables, cada cúmul globular sembla tenir una edat definida. És a dir, totes les estrelles d'un cúmul globular estan aproximadament en la mateixa etapa de la seva evolució estel·lar, cosa que suggereix que s'han format alhora. Va ser el reconeixement d'aquest fet, estudiant els diagrames Hertzsprung-Russell de cúmuls globulars, el que va originar una primera teoria d'evolució dels estels.
Els cúmuls globulars tenen una densitat estel·lar molt alta, de manera que existeixen fortes interaccions entre els seus components i hi solen ocórrer col·lisions amb freqüència. Alguns tipus exòtics d'estels, com els blaus ressagats, els púlsars mil·lisegon i els binaris de poca massa emissors de raigs X són molt més freqüents en els cúmuls globulars.
Ubiqüitat
Els cúmuls globulars són bastant nombrosos; hi ha almenys 150 cúmuls coneguts en la Via Làctia (i potser 10 o 20 més sense descobrir), i galàxies més grosses com la d'Andròmeda tendeixen a tenir-ne més (Andròmeda en té almenys 500). Algunes galàxies el·líptiques gegants, com M87, podrien tenir fins a 10.000 cúmuls globulars. Els cúmuls orbiten al voltant de la galàxia amb un gran radi de 100 quiloparsecs o més.
En moltes galàxies (especialment, les galàxies el·líptiques massives), sembla haver-hi dues poblacions de cúmuls globulars, d'edats similars (són gairebé tan vells com el mateix univers), però de diferent composició metàl·lica. Aquestes subpoblacions són normalment conegudes com a «pobres en metall» i «riques en metall», encara que la composició d'aquelles conté menys metall que la del Sol. S'han suggerit moltes teories per a explicar aquestes subpoblacions, com fusions galàctiques violentes, l'acreció de galàxies nanes i les múltiples fases de la formació d'estrelles en una sola galàxia. En la nostra Via Làctia, els conglomerats pobres en metall estan associats amb l'halo, i els rics amb la protuberància.
Origen
Es creu que alguns cúmuls globulars es van formar com a galàxies orbitants al voltant d'una galàxia major, i acabaren únicament amb la seva protuberància central quan les estrelles externes van ser atretes per la força gravitacional de la galàxia amfitriona.
Significat
Fou per mitjà de l'estudi dels cúmuls globulars com va ser coneguda la posició relativa del Sol en la Via Làctia. Fins als anys 1930, es pensava que el Sol estava situat prop del centre de la galàxia perquè la distribució estel·lar observada en la Via Làctia semblava uniforme. No obstant això, la distribució dels cúmuls globulars era fortament asimètrica. Assumint una distribució més o menys esfèrica dels cúmuls al voltant del centre galàctic, es podria estimar la posició del Sol pel que en fa al centre. Estimant a més les distàncies als cúmuls, també es va poder calcular la distància del Sol al centre. Així, es va poder aclarir que la zona de la Via Làctia observable des de la Terra només representava una minúscula part del total de la galàxia, la majoria de vegades enfosquida per pols i gas.
