Aglomerados estelares ou nuvens estelares são grupos de estrelas, dos quais se definem dois tipos: os aglomerados globulares são grupos concentrados de centenas ou milhares de estrelas muito velhas que são gravitacionalmente ligadas, enquanto os aglomerados abertos são grupos de estrelas mais dispersos, geralmente com menos de algumas centenas de membros, normalmente muito jovens. Aglomerados abertos são rompidos com o tempo pela influência gravitacional de nuvens moleculares gigantes, à medida que se movem pela galáxia, mas os membros do aglomerado continuam a mover-se aproximadamente na mesma direção, mesmo sem estarem mais gravitacionalmente ligados; eles então são conhecidos como associações estelares e, às vezes, como grupos em movimento.

Exemplos de aglomerados estelares visíveis a olho nu são as Plêiades, Híades e Praesepe (Messier 44).

Aglomerados Globulares

Os aglomerados globulares são agrupamentos aproximadamente esféricos de 10.000 até vários milhões de estrelas, concentradas em regiões de 10 a 30 anos-luz de diâmetro. Eles geralmente consistem de estrelas muito velhas da População II - apenas algumas centenas de milhões de anos mais jovens que o próprio universo - em sua maioria amarelas ou vermelhas e com massa pouco menor que duas massas solares. Essas estrelas predominam dentro dos aglomerados porque as estrelas mais quentes e massivas já explodiram como supernovas ou evoluíram pelas fases de nebulosa planetária, para terminar como anãs brancas. Entretanto, algumas raras estrelas azuis existem nesses aglomerados, como quais segundo se acredita foram formadas por uniões estelares nas regiões internas mais densas; essas estrelas são como estrelas retardatárias azuis.

Em nossa galáxia, os aglomerados globulares distribuem-se de forma aproximadamente esférica no halo galáctico, orbitando o centro galáctico em órbitas acentuadamente elípticas. Em 1917, o astrônomo Harlow Shapley pôde estimar a distância do Sol para o centro galáctico, baseado na distribuição de aglomerados globulares; antes disso, a localização do Sol no interior da Via Láctea não tinha como ser bem escolhida.

Até recentemente, os aglomerados globulares eram a causa de um grande mistério na astronomia, pois as teorias da evolução estelar atribuíam, para as estrelas mais velhas dos aglomerados globulares, idades que eram maiores que a idade do universo. Entretanto, uma grande melhoria nas características de distância para os aglomerados globulares usando o satélite Hipparcos e cada vez mais acuradas medidas da constante de Hubble resolveram o paradoxo, atribuindo ao universo uma idade de 13 bilhões de anos e algumas centenas de milhões de anos a menos para as estrelas mais velhas.

Superaglomerados de estrelas, como Westerlund 1 na Via Láctea, podem ser os precursores de aglomerados estelares.

Nossa galáxia tem cerca de 150 aglomerados globulares, alguns dos quais podem ter sido capturados de pequenas galáxias rompidas pela Via Láctea, como parece ser o caso do aglomerado globular M79. Algumas galáxias são muito mais ricas em globulares, como a galáxia elíptica M87, que contém mais de mil.

Alguns dos mais brilhantes aglomerados estelares são visíveis a olho nu, sendo que o mais brilhante, Omega Centauri, é conhecido desde a antiguidade e foi catalogado como uma estrela antes da era telescópica. O mais conhecido aglomerado globular no hemisfério norte é M13, chamado de Grande Aglomerado Globular de Hércules.