Amas stellaire
Un amas stellaire est une concentration locale d'étoiles d'origine commune dans un espace dont les dimensions peuvent atteindre 200 pc, et liées entre elles par la gravitation.
Ces objets sont classés en plusieurs familles selon leur aspect ; ce sont, par compacité croissante : les associations stellaires, les amas ouverts et les amas globulaires.
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Les amas stellaires se maintiennent par l'attraction gravitationnelle mutuelle de leurs membres. En raison d'influences internes (collisions avec d'autres membres de l'amas, évolution stellaire) et externes (collisions avec des objets massifs et influence de la galaxie hôte), les amas stellaires s'évaporent lentement. Leur durée de vie varie de quelques millions d'années pour des associations peu denses à plusieurs milliards d'années pour les amas globulaires massifs.
Les amas stellaires les plus lumineux et les plus proches sont visibles à l'œil nu.
En général, à cause de leur population stellaire plutôt homogène et de leur distance relativement bien connue, les amas jouent un rôle important en astrophysique et en astrométrie.
Amas ouverts
Les principaux amas ouverts sont les Pléiades et les Hyades, tous deux dans la constellation du Taureau.
Un amas ouvert est une collection d'étoiles relativement lâche. Les étoiles les constituant sont normalement séparées par quelques années lumières, bien qu'elles puissent être plus proches. Les interactions et les orbites légèrement différentes de ces étoiles autour du centre galactique forceront un amas ouvert à se disperser. Les grands amas ouverts formeront les « courants », vastes groupes d'étoiles partageant un mouvement commun dans l'espace mais séparés par des dizaines d'années lumières.
Notre soleil est actuellement dans le « courant » de la Grande Ourse, mais n'en est pas un vrai membre, il passe juste à travers. En outre, à ce stade, les membres les plus étroitement liés de l'ancien amas ouvert seront toujours proches les uns des autres, mais pas assez pour s'appeler un amas ouvert. C'est un amas mobile, la plupart des étoiles de la Grande Ourse sont membres de l'amas mobile de la Grande Ourse. Mirfak (α Persei) est l'étoile de tête de l'amas mobile Alpha Persei. Les amas mobiles éloignés ne peuvent pas être aisément détectés, car le mouvement propre des étoiles les constituant n'est pas connu.
Parmi les amas les plus connus, les Hyades et les Pléiades, les Hyades sont quasimement un amas mobile, étant relativement clairsemées et bien séparées. Dans quelques millions d'années, chacun sera un amas mobile. Tous deux ont été formés à peu près en même temps, il y a environ cent millions d'années, et de la même manière. Un nuage de gaz, comme actuellement la nébuleuse d'Orion, commence à former des étoiles. Le nuage est d'une taille finie, les étoiles qui s'y forment seront relativement proches les unes des autres. Par la suite, elles quitteront ce qui restera de la nébuleuse et formeront un autre amas ouvert.
Amas globulaire
L'amas globulaire le plus lumineux est Omega centauri, il est visible à l'œil nu dans l'hémisphère sud. L'amas globulaire le mieux connu de l'hémisphère nord est l'amas d'Hercule dans la constellation éponyme.
Les amas globulaires ne se trouvent pas dans le plan des galaxies, mais en dehors de celui-ci. Bon nombre d'entre eux sont probablement les noyaux de galaxies depuis longtemps fusionnées dans la nôtre, après avoir été dépouillés de leur gaz et de leurs poussières jusqu'à ce que seules les étoiles les plus denses subsistent. Il est possible que d'autres aient été formés d'une façon similaire aux amas ouverts, mais sur une échelle beaucoup plus grande.
Actuellement, il y a dans le Petit Nuage de Magellan, un amas globulaire de faible masse en formation. Les astronomes profitent de cette occasion unique pour étudier la formation de ces objets, car aucun autre n'est connu. Quand un amas globulaire se forme, il doit provenir d'un nuage moléculaire relativement dense. Ceux-ci sont rares, ce qui explique pourquoi une galaxie possède peu d'amas globulaires. En outre, la vitesse de condensation du nuage moléculaire doit être faible, autrement on assisterait à la formation d'étoiles massives de type O ou B qui exploseraient après quelques millions d'années. La majorité des étoiles qui doivent se former sont de classes semblables à notre soleil: F, G et K. Celles-ci se consument doucement en quelques milliards d'années, ce qui laissera à l'amas globulaire tout le temps nécessaire à sa formation. Pour finir, l'amas globulaire, étant très dense comparé à d'autres régions de l'espace, sera éjecté du plan de la galaxie et évoluera dans une orbite stable du halo galactique.