明亮的天体城邦——星系

星系是构成宇宙大尺度结构的基本单元，星系之于天文学就像原子之于物理学。星系由恒星、行星、巨大的气体尘埃云组成，它们都被引力束缚在一起。最大的星系有数万亿颗恒星，直径可超过100万光年。最小的星系只包含几千颗恒星，跨度只有几百光年。大多数大型星系的中心都有超大质量黑洞，有些黑洞的质量是太阳的数十亿倍。

星系有各种各样的形状（图8-1），大多数是螺旋形和椭圆形的，还有一些是不规则的。宇宙大约形成于138亿年前，大多数星系的年龄在100亿年到136亿年之间，有些星系几乎和宇宙本身一样古老，已知的最年轻的星系大约形成于5亿年前。星系间的距离大概在几百万光年。在可观测宇宙中，可能有上千亿个星系。

星系可以通过引力组织成包含数十个成员的星系群。更大的结构被称为星系团，可能包含数千个星系。星系群和星系团又集合在超星系团中。超星系团、空洞、星系墙和其他大尺度结构组成了宇宙的物质网。

图8-1 斯蒂芬五重星系