在夏天的夜空中，你能清楚地看到哪些星星？
一个由恒星和星际物质组成的系统。数十亿个这样的系统构成了宇宙。由数十亿到数千亿颗恒星、星际气体和尘埃等组成的天体系统。，占据几千到几十万光年。我们的银河系是一个普通的星系。银河系以外的星系称为河外星系，一般称为星系。
星系在大小、组成和结构上彼此差异很大。但几乎都是成群或成群排列，每个都有几个成员星系，少则几个，多则上万个。星系的直径通常是数万光年。在一个星系团中，星系之间的平均距离约为100到200万光年。星系团之间的距离可能要大一百倍。每个星系由大量的恒星组成(大多从几亿到1万亿以上)。在许多星系(如银河系)中都可以探测到由星际气体和尘埃粒子组成的星云。
17世纪望远镜发明后，人们已经观测到一些类似云的天体，这些天体被称为星云。在18世纪，德国的康德、瑞典的斯韦登伯格和英国的赖特都怀疑这些云状天体是由类似银河系的星团组成的宇宙岛屿，但它们距离太远，无法区分恒星。然而，它们到底有多远，直到二十世纪初才发现线索。1917美国天文学家G.W .里奇在威尔逊山天文台拍摄的星云NGC6946照片中发现了一颗新星，柯蒂斯后来也有类似发现。因为这些新星极其微弱，所以他们认为星云应该极其遥远，是银河系以外的天体。1924年，美国天文学家哈勃用威尔逊山天文台的2.5米望远镜在仙女座星云、三角星云和NGC6822中发现了造父变星，并根据造父变星的周期-光度关系确定了这些星云的距离，最终确认它们是银河系以外的天体系统，因此称之为河外星系。
大多数已知的星系可以分为两类:螺旋星系和椭圆星系。包括银河系在内的天空中大约70%的亮星都是旋涡星系。
螺旋星系有一个直径为50000到15000光年的恒星主盘，盘的厚度约为直径的十分之一。下沉在圆盘结构中的是旋臂，它像玩具风车一样从中心向外延伸。在旋臂中，螺旋星系的星际气体和尘埃聚集到最大程度。在集中的区域，可以形成恒星。在新诞生的恒星中，偶尔有寿命短、光度高的；它们存在于旋臂中，在望远镜拍摄的底片上清晰可见。在一个螺旋星系的中央核心周围是一个巨大的核心隆起结构，它在大多数情况下接近于一个球体。它的直径很大，可以达到圆盘结构直径的一半。在核球和核盘的结构之外，是一个稀疏的、或多或少呈球形的晕圈，由星团、单个恒星，或许还有其他物质组成。银河晕可以延伸到远远超过圆盘结构，拥有星系总质量的大部分。
旋涡星系通常分为“正常旋涡”和“棒旋”两种。在棒旋星系中，旋臂要么起始于贯穿星系核的由恒星和星际物质组成的直棒结构的末端，要么起始于围绕银棒而不是星系核的环状结构。螺旋星系可以根据三个密切相关的参数进一步细分:核心的大小，旋臂的紧密度和旋臂的光滑度。
椭圆星系在望远镜中的图像是由对称分布的恒星组成的球体或圆环。这个星系的大小从大型到罕见的跨越数十万光年的巨型椭圆星系，到只有几百万颗恒星的小型短椭圆星系。虽然没有矮星系在天空中突出，但它们都是最常见的星系类型。椭圆星系投影图像的形状从近似圆形到极扁平的椭圆形不等。然而，它们的扁率并不是因为旋转。此外，我们不知道它们的真实形状是扁圆形还是长方形。
少数星系不能很好的符合一般的划分框架，被归为不规则星系。此外，还有一些特殊类型的星系。比如没有旋臂的星系。这可能是因为它们的星际物质在星系际气体中运行时被剥离了。比如超巨星椭圆星。它可能是几个碰撞星系合并或融合的产物。例如活动星系，它们的中央核呈现出壮观或强烈的活动证据。在更小的尺度上，星系的分布是不均匀的，有聚集的趋势。有的是两两成双；可能有数百甚至数千个星系聚集在一起。离银河系最近的星系是大麦哲伦星云和小麦哲伦星云，分别距离我们约16和19亿光年。银河系、麦哲伦星云、仙女座星系和其他30多个星系组成了一个称为本星系群的群。一般的星系团称为星系团。星系团有两种，一种是规则星系团，因其球对称，中心密度高，故又称球状星系团；另一种是不规则星系团，或者说是疏散星系团。前者主要由椭圆星系组成，后者包括各种星系。星团中星系之间的距离大约是一百万光年。本星系团和室女座星系团组成了一个更高级的团——本超星系团，长度和直径约为1 ~ 2.5亿光年，其总质量约为太阳的一万亿倍。目前观测到的星系团有1万个，最远的星系团距离银河系约70亿光年。
星系中的恒星在运动，整个星系也在运动。恒星在星系中的运动有两种，一种是围绕星系核心的自转运动，一种是弥散运动。扁星系都有自转运动，特点是自转差，角速度随离中心的距离而变化。弥散运动是叠加在旋转运动上的随机运动。星系作为一个整体也有各种运动。成对出现的星系围绕着共同的质心旋转。在一个星系团中，星系之间存在随机的相对运动，甚至碰撞。此外，在1929中，哈勃还发现星系的红移与距离成正比。根据红移的径向多普勒效应，这说明星系之间的距离在逐渐增大，这就是宇宙的膨胀。右图是两个运动的星系，巨大的引力让它们拉出长长的“尾巴”(无图)。
从星系的运动可以知道它的质量。根据牛顿定律，旋转星系中任意一点的离心力都必须与该点轨道内所有物质的引力相平衡，因此可以从测得的速度-距离曲线得到星系的质量分布和总质量。用这种方法计算出的星系质量一般是太阳的109 ~ 1011倍，例如仙女座星系的质量是太阳的3 × 101倍。对于双星系统，可以通过类似于确定双星质量的方法，根据它们的速度来计算质量。用这种方法计算出的椭圆星系的质量比螺旋星系大一个数量级。
人们提出了这样一个星系演化序列:从椭圆星系到螺旋星系，从紧旋涡到松旋涡甚至到不规则星系。另一些人认为它以相反的方式进化。由于不同类型星系的质量和角动量在数量级上是不同的，很难解释演化中总质量和角动量变化很大的现象，所以现在越来越多的人认为星系分类的序列不是演化序列，而只是初始条件的反映。致密的原星云角动量密度低，所以恒星形成率高，自转慢，是一个恒星多气体少的椭圆星系。低密度高角动量密度的原生云，恒星形成率低，有大量不形成恒星的气体。它在快速旋转中变成一个扁平的圆盘，从中产生旋臂，不断产生新的恒星。迄今为止，星系的演化仍是一个未解之谜。
M31，位于仙女座，是离我们银河系最近的主要星系。它被认为是一个类似银河系的星系，估计有6543.8+0亿颗恒星。M31距离我们大约200万光年，目前我们对它了解不多。(无图)
M51是一个典型的螺旋星系，位于犬星座，距离我们大约2300万光年。M51直径约65000光年，是最明亮、最美丽的星系之一。在另一个更小的星系旁边，科学家推测M51的螺旋结构与这个小星系的引力有关。(无图)
位于大熊座的螺旋星系M101(无图)。
室女座的螺旋星系M104。该星系不仅发出明亮的可见光，还发出巨大的X射线。研究人员认为，银河系中心可能存在一个巨大的黑洞。(无图)
位于大熊座的旋涡星系M 81和M82的典型星系结构(未显示)。
上面两张图是哈勃拍摄的两个星系(NGC4038和NGC4039)的碰撞图像。(无图)
6543.8+0亿年后，我们的银河系也将与另一个星系相遇。(无图)
NGC2207(左)与IC2163(右)碰撞的哈勃望远镜图像。更大的NGC2207的巨大引力使IC2163变形，左侧恒星和气体体形成了65438+百万光年的长尾。654.38+0亿年后，它们将合成一个更大的星系。(无图)
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