第一節縹緲秘境——河外星係
1.星羅棋布——河外星係
河外星係作為更高一級的星係天體係統，因為距離我們十分遙遠，所以贏得了星係“天外天”的美稱。
河外星係，是位於銀河係之外，由幾十億至幾千億顆恒星、星雲和星際物質組成的天體係統。目前已發現大約10億個河外星係。
銀河係也隻是一個普通的星係。人們估計河外星係的總數在千億個以上，它們如同遼闊海洋中縱橫交錯的島嶼，因而也被稱為“宇宙島”。
河外星係，統稱為活動星係，其中包括各種射電星係、塞佛特星係、N型星係、馬卡良星係、蠍虎座BL型天體，以及類星體等。
17世紀，人們陸續發現了一些朦朧的天體，於是稱它們為“星雲”。有的星雲是氣體的；有的被認為像銀河係一樣，是由許許多多恒星組成的“宇宙島”。由於距離地球太遠，通過天文觀測人們也分辨不清這些由大量恒星構成的朦朧天體。20世紀20年代，美國天文學家哈勃在仙女座大星雲中發現了一種叫作“造父變星”的天體，從而計算出星雲的距離，終於肯定它是銀河係以外的天體係統，稱它們為“河外星係”。
2.光年之間——河外星係的特征
在浩瀚無垠的河外星係之中，橢圓星係的大小差異很大，直徑在3300多光年～49萬光年之間；旋渦星係的直徑一般在1.6萬光年～16萬光年之間；不規則星係直徑一般在6500光年～2.9萬光年之間。當然，由於星係的亮度總是由中心向邊緣漸暗，外邊緣沒有明顯界線，往往用不同的方法測得的結果也是不一樣的。
星係質量一般在太陽質量的100萬～10000億倍之間。橢圓星係的質量差異很大，大小質量差竟達1億倍。相比之下，質量居中，不規則星係一般較小。
河外星係內的恒星在運動，不僅星係本身也有自轉，而且星係整體也在空間同樣運動。星係在宇宙空間的總體分布是各個方向都一樣，近於均勻。
但是從小尺度看，星係的分布又是不均勻的，與恒星的分布一樣，有成團集聚的傾向，大麥哲倫星係和小麥哲倫星係組成雙重星係。它們又和銀河係組成三重星係，加上仙女座大星係等構成了本星係群。
作為龐大的天體係統來說，星係也是有形成、發展到衰亡的演化過程。星係從形態序列看有橢圓星係、旋渦星係和不規則星係。這種形態上的差別是否代表它們演化階段的不同呢？誰屬年輕？誰是中年？誰算老年？現在仍未有結論，尚處於探索之中。
第二節宇宙“吉尼斯”——河外星係之最
目前，已發現10億個河外星係。最著名的河外星係有：仙女座河外星係、獵犬座河外星係、大麥哲倫星係、小麥哲倫星係和室女座河外星係等。
1.最大的星係——仙女座星係
仙女座星係，因位於仙女座內而得名，是位於仙女星座的一個巨型旋渦星係，舊稱“仙女座大星雲”。它是銀河係的近鄰，視星等為3.5等，直徑是16萬光年，為銀河係直徑的一倍。它是本星係群中最大的一個星係，距離地球大約220萬光年。
仙女座星係是在地球北半球用肉眼可見的最亮且距我們最近的大星係。肉眼看去，形狀如暗弱的橢圓小光斑。
仙女座河外星係的赤道麵和視線成15°左右的交角，自轉周期約為1800萬年，視向速度可達600千米/每秒。
仙女座星係在天文學史上有著重要的地位。1786年，威廉·赫歇爾第一個將仙女座星係列入能分解為恒星的星雲；1914年皮斯探知仙女座星係有自轉運動；1924年，哈勃在照相底片上證認出仙女座星係旋臂上的“造父變星”，並根據周光關係算出距離，確認它是銀河係之外的恒星係統；1939年以來曆經巴布科克等人的研究，測出從中心到邊緣的自轉速度曲線，並由此得知星係的質量。
據目前估計，仙女座星係的質量不小於3.1×1011個太陽質量，比銀河係大一倍以上，是本星係群中質量最大的一個。1944年，巴德又分辨出仙女座星係核心部分的天體，證認出其中的星團和恒星，並指明星族的空間分布與銀河係相似。近年來還發現，M31成員的重元素含量，從外圍向中心逐漸增加。