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Als Kugelsternhaufen bezeichnet man gravitativ gebundene, also zusammengehörige Ansammlungen von bis zu einigen hunderttausend und Millionen Sternen, deren Konzentration im Haufenzentrum sehr hoch ist. Lockerere Ansammlungen mit i.A. weniger Sternen werden als offene Sternhaufen bezeichnet.
Kugelsternhaufen zählen mit ungefähr 15 Milliarden Jahren zu den ältesten Gebilden im Universum. Ihre Sterne sind alle ungefähr gleich alt und haben keine Spektrallinien von schwereren Elementen in ihren Spektren (so genannte extreme Population II Sterne). Aus solchen Messungen wird auch ihr hohes Alter abgeleitet, da sich die schweren Elemente erst im Laufe der Jahrmilliarden entwickeln. Im Zentrum ist die Sterndichte so hoch, das es zu gegenseitigen Beeinflussungen kommt. Kugelsternhaufen besitzen in der Regel kein freies Gas mehr.
Die Kugelsternhaufen unserer Milchstraße befinden sich alle im Halo. Sie sind von der Milchstraße eingefangen worden.
In einigen elliptischen Galaxien können auch jüngere Kugelsternhaufen beobachtet werden. Von diesen Galaxien nimmt man an, das sie aus der Verschmelzung von zwei oder mehr Ursprungsgalaxien entstanden. Solche Kollisionen lösen eine Welle der Sternentstehung aus (starburst), bei der nach neuesten Erkenntnissen auch wieder Kugelsternhaufen gebildet werden können, so dass mehrere Generationen von Kugelsternhaufen in einer derartigen Galaxie gefunden werden.
Sichtbar für den Amateur sind z.B.:
