מסלול השמש שלנו נמצא בשליש הדרך ממרכז שביל החלב החוצה. אוסף זה של מיליארדי כוכבים, אבק, גז וחומר אפל הוא רק אחד מבין מאות מיליארדי גלקסיות המרכיבות את היקום שלנו. הפילוסוף עמנואל קאנט התייחס אל הגלקסיות כאל איים ביקום, וראה את מערכת הדיסק שלנו כליבו של היקום כולו. לאחר בניית הטלסקופים המודרניים והתפתחות גלאי הצילום בתחילת המאה העשרים, התברר שהגלקסיה שלנו אינה לבדה. גלקסיות מגיעות במספר עצום של צורות וגדלים, החל בגלקסיות ננסיות בגודל צביר כוכבים, ועד לגלקסיות אליפטיות ענקיות שלעומתן מתגמד שביל החלב שלנו. המורפולוגיות של הגלקסיות האלה הן לעתים קרובות השתקפות של ההיסטוריה שלהן והסביבה הסמוכה אליה.
באדיבות NASA
שביל החלב שלנו נסחף במרחבי חלל שבו מפוזרות גם גלקסיות אחרות. מבחינה גרביטציונית, אנו קשורים ל"קבוצה מקומית" קטנה של גלקסיות הכוללות את המערכת שלנו, אנדרומדה (M31), גלקסיית המשולש (M33) ונחילים של מערכות קטנות יותר המקיפות את הגלקסיות הגדולות. משערים כי NGC 3109 וחבריה הן כחלק מהקבוצה המקומית, אבל הראיות לכך עדיין מעורפלות. הקבוצה המקומית שלנו קשורה באמצעות כוח הכבידה לצביר הגלקסיות Virgo הסמוך אלינו. באופן כללי, רק לעתים רחוקות גלקסיות נמצאות לבד, לעומת זאת הן נוטות להימצא בזוגות, קבוצות, צבירים, ואפילו אוספי ענק שנקראים על-צבירים.
במבט סטטיסטי, הרוב המכריע של הגלקסיות הן אליפטיות ננסיות או בלתי-סדירות ננסיות, הנמצאות בדרך כלל סביב מערכות גדולות יותר. לעתים קרובות, גלקסיות אליפטיות הן נטולות גז ואבק מאוכלסות בכוכבים זקנים ואדומים. הגלקסיות הלא סדירות הינן הפוכות, ולעתים קרובות הן עשירות בגז ואבק הנשרפים בתהליך של היווצרות כוכבים. לגלקסיות הענקיות יש צורות דומות – הן מופיעות בשני סוגים אליפטיות ובלתי סדירות, וכן בצורה הספירלית הידועה. בדרך כלל הגלקסיות האליפטיות הגדולות מכילות מעט גז או אבק ויש להן אוכלוסיות אדומות (למעט מקרים נדירים מאוד, שאינם הכלל), בעוד שלגלקסיות הספירליות ולא סדירות יש בדרך כלל גז ואבק, והן יוצרות כוכבים.
באדיבות NASA
המאפיינים של הגלקסיות כמו: ההבדלים בין נוכחות אבק להעדר אבק, קיומה של אוכלוסיית כוכבים אדומים ויצירת כוכבים הם השתקפויות של היסטוריה אבולוציונית של כל גלקסיה. מערכת אחת עשויה להתחיל עם כמות מסוימת של גז ואבק, כך שייוצרו בה כוכבים. ברוב המקרים, אספקת חומרי הבניין הראשונית של כוכבים נעשית על ידי גז ואבק שיצרו ממערכות קטנות יותר. בסופו של דבר, מתכלה החומר בגלקסיות שממנו ניתן לבנות כוכבים, וכאשר לא נותרו גז ואבק כל הכוכבים הקיימים מזדקנים. הכוכבים הכחולים מסיימים את חייהם במהירות אך הכוכבים האדומים עוברים שריפה איטית של הדלק שלהם ושורדים לאורך זמן. המוות המוקדם של כוכבים כחולים מוביל ליצירת אוכלוסיה של כוכבים אדומים, בגלקסיות שבהן לא מתרחשת היווצרות כוכבים. הצריכה של גז ואבק מואצת בזמן התנגשויות בין גלקסיות. ההתנגשויות עשויות לדחוס את החומר ולהניע אותו לעבר מרכזן של הגלקסיות המתנגשות. הגז הדחוס יתפוצץ עם היווצרות כוכבים, בעוד שהחומר הנע לעבר מרכז הגלקסיה יגיע בחלקו לחורים השחורים הנמצאים במרכזי הגלקסיות. חלק מחומר זה יהפוך לכוכבים חדשים. לאחר סיום ההתנגשות, רק מעט גז ואבק עשויים להישאר ליצירת הדורות הבאים של כוכבים.
ניתן לצפות במגוון תכונות מיוחדות של גלקסיות נוסף לאלו של גלקסיות ספירליות, אליפיטיות או בלתי סדירות (התנגשות, הן מקרה מיוחד של גלקסיות בלתי סדירות). בעוד שגלקסיות אליפטיות נוטות להיות לא יותר מאשר אוספים של כוכבים המקיפים אקראית את מרכז הגלקסיה, הגלקסיות הספירליות מציגות מגוון של תכונות מעניינות, כולל "מוטות" במרכז הגלקסיה, טבעות של היווצרות כוכבים, דיסקים מעוותים, ואנומליות אחרות. מקרים יוצאי דופן שכאלה הם לעתים קרובות תוצאה של יחסי הגומלין בין גלקסיות שונות. גלקסיות מתפתחות, מקיימות ומשנות את תכונותיהן על פני טווחי זמן עצומים, בני מאות מיליוני או מיליארדי שנים. בפני אסטרונומים תצפיתיים עומד אתגר, שמטרתו לתאר את ההיסטוריה הקוסמית ארוכת הטווח, על פי הנתונים שהם יכולים לאסוף לאורך חייהם הקצרים.
Author: Chris Impey