Детально разработанной теории возникновения и эволюции галактик пока нет. Однако основные представления об этом процессе вырисовываются все отчетливее.

Образование галактик рассматривают как естественный этап эволюции горячей Вселенной. По-видимому, более 15 млрд лет назад в первичном веществе благодаря гравитационной неустойчивости началось обособление протоскоплений с характерными массами порядка 1016МСолнца. В протоскоплениях в ходе разнообразных динамических процессов происходило выделение групп протогалактик. Дальнейшая эволюция протогалактик определялась их собственным гравитационным полем и гравитацией протоскопления. Многообразие форм галактик связано с разнообразием начальных условий образования протогалактик. Например, если галактика возникла из быстро вращающейся протогалактики, то быть ей спиральной, .если из медленно вращающейся - то эллиптической.

Вселенная может включать в себя огромное количество галактик, в которых совсем нет звезд. Они состоят только из темной материи. В конечном счете таких галактик может оказаться гораздо больше, чем обычных галактик с сияющими звездами и газом, и соотношение между ними может составлять 100 к 1. Это предсказание сделали астрономы Neil Trentham, Ole Moller и Enrico Ramirez-Ruiz из Кембриджского университета. Их статья будет опубликована в Monthly Notices Королевского Астрономического Общества.

Спиральные галактики являются сплюснутыми звездными системами с центральным почти сферическим ядром, имеют две или более, часто клочковатых спиральных ветвей. В спиральных ветвях галактик сосредоточены их самые яркие и молодые звезды, светящиеся туманности (области ионизованного водорода), молодые скопления и ассоциации звезд. Именно поэтому спиральный узор отчетливо виден в очень удаленных галактиках, хотя на долю спиральных ветвей приходится не более нескольких процентов полной массы каждой галактики. Основная масса звезд S-галактик образует "сплошной" диск. В состав галактического ядра входят звезды и газ. В ядре заключена примерно сотая доля всей массы галактики. У некоторых галактик основное энерговыделение происходит в ядрах. В. А. Амбарцумян назвал это явление активностью ядер галактик.

Спирали с перемычками имеют заметно вытянутое ядро, образующее перемычку. Вблизи концов перемычки начинаются спиральные ветви.

Спирали S и SB разделяют на подклассы а, Ь, с, в зависимости от относительных размеров ядра и за-крученности ветвей. От подкласса а к с ядро (балдж) становится меньше, а спиральные ветви менее туго закрученными.

Спектральный анализ звездного состава спиральных галактик показал, что при переходе от Sа к Sс возрастает доля молодых горячих звезд классов А, В, О. Галактики Sс выглядят более голубыми, чем Sа-галактики. Интересно, что степень закрученности спиралей у галактик разных типов, но с одинаковой светимостью LB одинакова. При одинаковых LB у Sa-систем массы больше, чем у Sс-систем. Поэтому степень закрученности спиралей Sа такая же, как и у менее массивных Sс-галактик. Скорость вращения спиральных галактик растет с уменьшением степени закрученности спиральных ветвей.

Международная группа астрономов обнаружила самую массивную из всех известных галактик. Для наблюдений использовался инструмент ISAAC при знаменитом телескопе Very Large Telescope обсерватории Paranal (Paranal Observatory).

Эта галактика, получившая наименование ISOHDFS 27, расположена на расстоянии около 6 миллиардов световых лет от нас (величина красного смещения равна 0,58). Ее масса более чем в 1000 миллиардов раз больше массы Солнца. Таким образом, эта галактика примерно в четыре раза массивнее нашей Галактики и вдвое - самой массивной спиральной галактики из известных до сих пор.

К неправильным галактикам относят те, у которых отсутствует четко выраженное ядро и вращательная симметрия. В действительности распределение звездной массы в них симметричнее, чем распределение видимой яркости, создаваемое звездами высокой светимости и областями ионизованного водорода. Это плоские системы, причем оптические и радионаблюдения указывают на их правильное, хотя и медленное вращение. Некоторые из 1г-галактик напоминают спирали с перемычкой, в которых почему-то не возникли спиральные ветви.

Массы и светимости спиральных и неправильных галактик заключены в узких диапазонах: массы без учета гало 109 - 1012МСолнца, светимости 108 - 1011LСолнца.

Даже из самых общих наблюдений неба можно заключить, что Солнце находится среди множества звезд, наибольшее количество которых расположено в направлении Млечного Пути. В стороны от его светлой полосы звезд гораздо меньше. Звезды Млечного Пути и видимые отдельно от него образуют единую звездную систему.

Основы наших знаний о строении нашей звездной системы и расположении звезд в ней заложил В. Я. Струве. В настоящее время благодаря трудам многих астрономов, в частности российских ученых - П. П. Паренаго и других, известно, что эта грандиозная система - Галактика (что в переводе с греческого языка означает «Млечный Путь») - заключает в себе около 150 млрд.звезд.

Основные сведения о галактиках собраны в нескольких каталогах. Первый галактический каталог был создан в 1784 г. Ш. Мессье и П. Мешеном. В него вошли 108 туманностей, которые авторы .назвали неподвижными, чтобы не путать с движущимися кометами. Объекты, вошедшие в каталог Мессье, обозначают буквой М с порядковым номером. Так, например, М31 обозначение туманности Андромеды. В настоящее время широко используется "Новый общий каталог" Дрейера (его первая часть была опубликована в 1888 г.), в него вошли около 13000 объектов. Галактика М31 в каталоге Дрейера обозначается NGC 224. В конце 60 гг. нашего столетия были созданы "Морфологический каталог галактик" (группа Б. А. Воронцова-Вельяминова) и "Второй библиографический каталог ярких галактик" (группа Ж.Вокулера). Эти каталоги содержат десятки тысяч объектов.

Когда осенью вечера становятся темными, на звездном небе бывает хорошо видна широкая мерцающая полоса. Это Млечный Путь - гигантская арка, перекинутая через все небо. «Небесной рекой» называется Млечный Путь в китайских сказаниях. Древние греки и римляне называли его «Небесной дорогой». Телескоп дал возможность выяснить природу Млечного Пути. Это сияние несметного множества звезд, настолько далеких от нас, что их в отдельности невозможно различить невооруженным глазом.

В телескопы в любом участке Млечного Пути видно бесчисленное количество звезд. Чем больше выдержка, с которой производится фотографирование, тем больше очень далеких от нас звезд выявляется во всех областях Млечного Пути.

Галактики являются гигантскими звездными системами, содержащими от нескольких миллионов до многих сотен миллиардов звезд. Помимо звезд в состав галактик входят межзвездный газ, межзвездная пыль, космические лучи. Количество газа в галактиках по массе существенно меньше, чем звезд, и разное у галактик различных типов. Количество других видов вещества еще существенно меньше, чем газа.

Большинство галактик можно разделить на четыре основных типа.

Космический рентгеновский телескоп XMM-Newton провел наблюдения центральной области галактики Андромеда (М31), обнаружив много новых точечных источников и признаки того, что в галактике присутствует очень горячий диффузный газ, который производит рентгеновское излучение.

К этому выводу пришел американский астроном Эдвин Хаббл, повторивший эксперименты предшественников на существенно более обширном наблюдательном материале. В 1929 году он сообщил, что не только установил систематическое красное смещение спектральных линий галактик, но и определил закон, по которому скорости удаления галактик от нас возрастают по мере увеличения расстояния. Тем самым было доказано, что в мире галактик существует свой Гольфстрим, который разносит их по космическому пространству.

Но почему этот факт означает нестационарность Вселенной?