Pallomainen tähtijoukko

Pallomainen tähtijoukko on nimensä mukaisesti tähtien pallomainen keskittymä, joka kiertää galaksia. Pallomaiset tähtijoukot muodostuvat erittäin tiiviistä ytimestä, jonka painovoima pitää joukkoa kasassa. Tästä voimasta johtuu myös joukon pyöreä muoto.

Yleistä

Pallomaiset tähtijoukot muodostuvat yleensä sadoista tuhansista vanhoista tähdistä. Joukko muistuttaa kierteisgalaksin ydintä, mutta on läpimitaltaan vain muutama kymmenen parsekia. Pallomaisia tähtijoukkoja on suhteellisen paljon. Linnunradan kiertolaisina niitä tunnetaan noin 150, löytämättä on arviolta vielä 30–50 joukkoa. Suuremmilla galakseilla, kuten Andromedan galaksilla, niitä on jopa 500. Joillakin suurilla elliptisillä galakseilla (kuten Messier 87:llä) arvioidaan olevan peräti 13 000–15 000 pallomaista tähtijoukkoa.
Jokaisella joukolla näyttäisi olevan selkeä ikä. Tämä tarkoittaa sitä, että joukon tähdet syntyivät suurin piirtein samaan aikaan. Havainto johti ensi askeliin maailmankaikkeuden kehityksen ymmärtämisessä. 
Jotkin pallomaiset tähtijoukot, kuten Linnunratamme Omega Centauri ja M31:n G1 ovat massiivisen suuria: niiden massa on useita miljoonia kertoja suurempi kuin Auringon massa. Tällaiset joukot voivat olla entisiä galakseja, joista on jäljellä vain tiivis ydin. Muu osa galaksista on mahdollisesti liittynyt toiseen galaksiin, jota jäljelle jäänyt ydin nyt kiertää. Suurin osa pallomaisista tähtijoukoista on kuitenkin huomattavasti pienempiä, noin sadan tuhannen tähden joukkoja.
Pallomaiset tähtijoukot sijaitsevat galaksin halossa, joka kiertää galaksin ydintä jopa sadan tuhannen parsekin etäisyydellä. Muista tähdistä poiketen tähtijoukkojen tähtien liikerata ei ole rajoittunut galaksin tasoon.

Auringon sijainti

Auringon sijainti Linnunradalla selvitettiin tutkimalla pallomaisia tähtijoukkoja. Aina 1920-luvulle saakka kuviteltiin Auringon sijaitsevan lähellä galaksin keskustaa, koska tähdet näyttivät jakautuvan havaittavissa olevalle Linnunradalle tasaisesti. Pallomaisten tähtijoukkojen sijoittuminen oli kuitenkin huomattavan asymmetrinen. Jos oletetaan, että pallomaiset tähtijoukot muodostavat suunnilleen pyöreän pallomaisen kehän galaksin keskustan ympärille, voidaan arvioida Auringon suunta galaksin keskustasta. Edelleen, arvioimalla joukkojen etäisyyksiä voidaan arvioida Auringon etäisyys galaksin ytimestä. Näin menettelemällä havaittiin, että Linnunradasta voidaan havaita Maasta katsottuna vain pieni osa; suurin osa on peittynyt kaasuun ja pölyyn.

Ikä

Useimmat pallomaiset tähtijoukot ovat hyvin vanhoja, vanhimpia tunnettuja kappaleita. Pallomaisten tähtijoukkojen tähdet kuuluvat vanhaan populaatioon II. On arvioitu, että ne muodostuivat samaan aikaan isäntägalaksinsa kanssa. Joissakin galakseissa on havaittu sinisiä pallomaisia tähtijoukkoja. Sininen väri tarkoittaa kuumia, nuoria, melko vastikään syntyneitä tähtiä. Vielä ei tiedetä, voivatko pallomaiset tähtijoukot muodostua galaksin syntyä myöhemmin, mutta on todennäköistä, että niiden muodostuminen liittyy katastrofisiin tapahtumiin, kuten galaksien törmäyksiin. Joistakin elliptisistä galakseista (joiden uskotaan syntyneen kahden kierteisgalaksin törmäyksestä ja yhteensulautumisesta) on löydetty sekä vanhoja että nuoria pallomaisia tähtijoukkoja. Vanhemmat ovat todennäköisesti tulleet kierteisgalaksien mukana ja nuoret syntyneet törmäyksessä.
Pallomaisissa tähtijoukoissa tähtien esiintymistiheys on varsin suuri, ja läheistä vuorovaikutusta tähtien välillä esiintyy siksi paljon (esimerkiksi tähdet lähes törmäävät toisiinsa). Jotkin eksoottiset tähtityypit ovat huomattavasti yleisempiä pallomaisissa joukoissa kuin muualla. Näitä tähtien törmäyksissä syntyneitä erikoisia tähtiä ovat muun muassa millisekuntipulsarit,
siniset harhailijat (blue stragglers) ja matalamassaiset röntgenkaksoistähdet.