星係
恒星係或稱星係，是宇宙中龐大的星星的“島嶼”，它也是宇宙中最大、最美麗的天體係統之一。到目前為止，人們已在宇宙觀測到了約一千億個星係。它們中有的離我們較近，可以清楚地觀測到它們的結構；有的非常遙遠，目前所知最遠的星係離我們有近兩百億光年。
按照宇宙大爆炸理論，第一代星係大概形成於大爆炸發生後十億年。在宇宙誕生的最初瞬間，有一次原始能量的爆發。隨著宇宙的膨脹和冷卻，引力開始發揮作用，然後，幼年宇宙進入一個稱為“暴漲”的短暫階段。原始能量分布中的微小漲落隨著宇宙的暴漲也從微觀尺度急劇放大，從而形成了一些“溝”，星係團就是沿著這些“溝”形成的。
隨著暴漲的轉瞬即逝，宇宙又回複到如今日所見的那樣通常的膨脹速率。在宇宙誕生後的第一秒鍾，隨著宇宙的持續膨脹冷卻，在能量較為“稠密”的區域，大量質子、中子和電子從背景能量中凝聚出來。一百秒後，質子和中子開始結合成氦原子核。在不到兩分鍾的時間內，構成自然界的所有原子的成分就都產生出來了。大約再經過三十萬年，宇宙就已冷卻到氫原子核和氦原子核足以俘獲電子而形成原子了。這些原子在引力作用下緩慢地聚集成巨大的纖維狀的雲。不久，星係就在其中形成了。
大爆炸發生過後十億年，氫雲和氦雲開始在引力作用下集結成團。隨著雲團的成長，初生的星係即原星係開始形成。那時的宇宙較小，各個原星係之間靠得比較近，因此相互作用很強。於是，在較稀薄較大的雲中凝聚出一些較小的雲，而其餘部分則被鄰近的雲所吞並。
同時，原星係由於氫和氦的不斷落入而逐漸增大。原星係的質量變得越大，它們吸引的氣體也就越多。一個個雲團各自的運動加上它們之間的相互作用，最終使得原星係開始緩慢自轉。這些雲團在引力的作用下進一步坍縮，一些自轉較快的雲團形成了盤狀；其餘的大致成為橢球形。這些原始的星係在獲得了足夠的物質後，便在其中開始形成恒星。這時的宇宙麵貌與今天便已經差不多了。星係成群地聚集在一起，就像我們地球上海洋中的群島一樣鑲嵌在宇宙空間浩瀚的氣體雲中，這樣的星係團和星係際氣體伸展成纖維狀的結構，長度可以達到數億光年。如此大尺度的星係的群集在廣闊的空間呈現為球形。
宇宙中沒有兩個星係的形狀是完全相同的，每一個星係都有自己獨特的外貌。但是由於星係都是在一個有限的條件範圍內形成，因此它們有一些共同的特點，這使人們可以對它們進行大體的分類。在多種星係分類係統中，天文學家哈勃於1925年提出的分類係統是應用得最廣泛的一種。哈勃根據星係的形態把它們分成三大類：橢圓星係、旋渦星係和不規則星係。橢圓星係分為七種類型，按星係橢圓的扁率從小到大分別用E0－E7表示，最大值7是任意確定的。該分類法隻限於從地球上所見的星係外形，原因是很難確定橢圓星係在空間中的角度。旋渦星係分為兩族，一族是中央有棒狀結構的棒旋星係，用SB表示；另一種是無棒狀結構的旋渦星係，用S表示。這兩類星係又分別被細分為三個次型，分別用下標a、b、c表示星係核的大小和旋臂纏繞的鬆緊程度。不規則星係沒有一定的形狀，而且含有更多的塵埃和氣體，用Irr表示。另有一類用S0表示的透鏡型星係，表示介於橢圓星係和旋渦星係之間的過渡階段的星係。宇宙中的大部分大星係都是旋渦星係，其次是橢圓星係，不規則星係占的比例最小。旋渦星係自轉得比較快，其盤麵中含有大量塵埃和氣體，這些物質聚集成能供恒星形成的區域。這些區域發育出含有許多藍星的旋臂，所以盤麵的顏色看上去偏藍。而在其棒狀結構和中央核球上稠密地分布著許多年老的恒星。與旋渦星係相比，橢圓星係自轉得非常慢，其結構是均勻而對稱的，沒有旋臂，塵埃和氣體也極少。造成這種局麵的原因是早在數十億年前恒星迅速形成時就已經將橢圓星係中的所有塵埃和氣體消耗完了。其結果是造成這些星係中無法誕生新的恒星，因此橢圓星係中包含的全都是老年恒星。