Галактика — гравитационно связанная система звёзд, газа, пыли, звёздных остатков и тёмной материи. Видимые звёзды составляют лишь часть её массы. В центре многих крупных галактик находится сверхмассивная чёрная дыра, но она не «держит» всю галактику: движение звёзд на больших расстояниях определяется распределением общей массы.
Форма
Спиральные галактики имеют диск, центральное утолщение и рукава, где много холодного газа и молодых звёзд. В спиральных с перемычкой рукава начинаются у вытянутой центральной структуры; Млечный Путь относится к этому типу. Эллиптические галактики выглядят более гладкими, обычно беднее холодным газом и слабее образуют новые звёзды. Неправильные не имеют устойчивой симметричной формы.
Эта классификация описывает внешний вид, а не неизбежную последовательность «старения». Столкновения, приток газа и внутренние процессы могут менять форму и темп звездообразования.
Масса, которой не видно
Скорости звёзд и газа, гравитационное линзирование и движения галактик в скоплениях показывают больше гравитирующей массы, чем дают светящиеся объекты. Её называют тёмной материей. Название фиксирует наблюдаемый эффект, но не отвечает, из каких частиц она состоит.
Межзвёздный газ служит сырьём для новых звёзд. Массивные звёзды быстро возвращают вещество в среду ветрами и сверхновыми, а менее массивные — на поздних стадиях эволюции. Так химический состав следующего поколения постепенно обогащается.
Эволюция и окружение
Галактики растут, поглощая газ и сливаясь с другими системами. В плотных скоплениях газ может удаляться взаимодействием с горячей межгалактической средой. Активное ядро способно нагревать или выталкивать газ. Поэтому одинаковая масса не гарантирует одинаковую историю.
Расстояния измеряют лестницей методов: параллаксом ближайших звёзд, переменными и сверхновыми известной светимости, а на больших масштабах — красным смещением в рамках космологической модели. Красное смещение отражает расширение пространства и движение объекта; перевод его в расстояние требует параметров модели.
Обзор состава и форм опубликован на странице NASA Galaxies. Млечный Путь — лишь одна крупная галактика Местной группы, а не типичный масштаб для всех систем.
