کهکشان به مجموعه ای متشکل از ستاره ها،بقایای ستاره ها،گازها و گرد و غبار های میان ستاره ای و ماده تاریک گفته می شود که با نیروی گرانش کنار هم نگاه داشته شدهاند.
کوچک ترین کهکشان ها دارای پهنایی برابر با چند صد سال نوری، شامل نزدیک به ۱۰ میلیون ستاره هستند. بزرگ ترین کهکشان ها تا ۳ میلیون سال نوری پهنا دارند و شامل بیش از ۱۰۰٬۰۰۰ میلیارد ستاره هستند.
اشکال کهکشان ها بر اساس شیوه ای طبقه بندی میشود که طبق شیوه طبقه بندی ستاره شناس آمریکایی ، ادوین هابل شکل یافته است.
1 - کهکشان نامنظم
کهکشان های ناهمگون یا بی قاعده هیچ شکل یا ساختار سامان مندی ندارند، آنها دارای جرم بیشتری از کهکشان های دیگر هستند و بیشتر ستاره های موجود در آن ها دارای طول عمر کم و درخشان میباشند. با وجود اینکه بسیاری از کهکشان های ناهمگون در بر گیرنده نواحی تابان گازی هستند که ستاره ها در آن ها ساخته میشوند، بیشتر گاز میان ستاره ای کهکشان ها بایستی فشرده شوند تا ستاره های تازه ای بسازند. نزدیک به پنج درصد از هزار کهکشان درخشان را کهکشان های ناهمگون تشکیل میدهند. این در حالی است که یک چهارم کهکشان های شناخته شده نیز کهکشان های ناهمگون هستند.
2 - کهکشان های مار پیچی
کهکشان های مارپیچی دارای بازوهایی هستند که شکلی مارپیچی در اطراف بر آمدگی مرکزی یا هسته ، قرصی ایجاد میکنند که چرخش هسته با چرخش بازوهای آن همراه میشود. جوانترین ستاره های کهکشان های مارپیچی در بازوهای کم توده یافت میشوند و ستاره های کهن اکثرا در هسته متراکم قرار دارند. کهنترین ستاره ها در هاله های کروی پراکنده قرار دارند و اطراف قرص کهکشانی را فرا گرفتهاند. بازوهای مذکور همچنین دارای غبار و گاز فراوانی هستند که منجر به تشکیل ستار ههای جدید میشود.
3 - کهکشان مارپیچی میله ای
یک کهکشان مارپیچی میلهای دارای یک هسته برآمدگی مرکزی کشیده شده و میله ای شکل است. همزمان با چرخش هسته اینطور به نظر میرسد که در هر سوی هسته یک بازو نیز میچرخد. برخی ستاره شناسان عقیده دارند کهکشان راه شیری نیز یک کهکشان مارپیچی میلهای است. شکل کهکشان های مارپیچی و کهکشان های مارپیچی میله ای متغیر است.
از کهکشانهای با برآمدگیهای مرکزی بزرگ با بازوهای نه چندان بهم پیوسته تا کهکشانهای با برآمدگیهای مرکزی کوچک و بازوهای آزاد. گر چه کهکشانهای مارپیچی و مارپیچی میلهای پیش از این به عنوان دو نوع کهکشان متفاوت طبقه بندی میشدند، ولی امروزه ستاره شناسان آنها را مشابه میدانند.
4 - کهکشان های بیضوی
کهکشان های بیضوی از نظر شکل ، از شکل بیضی گون (شبیه توپ فوتبال امریکایی) تا شکل کروی متغیر هستند و اشکالی ما بین این دو نیز یافت میشوند. بر خلاف کهکشانهای دیگر که نوری آبی از ستاره های فروزان و کم عمر منعکس میکنند، کهکشان های بیضوی زرد رنگ بنظر میرسند. علت این امر توقف شکل گیری ستارگان در این کهکشان ها میباشد که در نتیجه تقریبا تمام نور آنها از ستاره های غول سرخ که دارای طول عمر زیادی هستند تأمین میشود.
کهکشان راه شیری
کهکشانی است که منظومه شمسی در آن قرار دارد. در آسمانی صاف و تاریک و به دور از آلودگی نوری، این کهکشان به صورت نوار شیری رنگی در پهنهٔ آسمان دیده میشود. این نوار در واقع از میلیون ها ستاره تشکیل شدهاست که چشم غیر مسلح قادر به تفکیک آن ها نیست. راه شیری کهکشانی از نوع مارپیچی میله ای است.کرهٔ زمین به عنوان عضوی از منظومه شمسی، در یکی از بازوهای مارپیچی آن قرار دارد. چون ما از درون صفحهٔ کهکشانی به آن مینگریم، آن را به این صورت میبینیم.
کهکشان راه شیری، شبها در آسمانی کاملاً تاریک (به دور از نور ماه و آلودگی نوری) به صورت نوار سفید کم رنگی در آسمان دیده میشود. پهنای این نوار تقریباً ۳۰ درجه است.
راه شیری کهکشانی مارپیچی میلهای است. شکل کلی کهکشان های مارپیچی را میتوان به یک دیسک یا قرص تشبیه کرد. بخش اصلی اجزای تشکیل دهندهٔ کهکشان (ستارهها، گاز و غبار) در قالب بازوهای مارپیچی در سطح تخت این دیسک قرار دارند. ستارگانی کمتری نیز به صورت هاله ای اطراف دیسک را دربر گرفته اند. این ساختار مارپیچی تنها در صورتی قابل مشاهده است که بینندهای در خارج کهکشان از روبهرو به آن نگاه کند. ما به عنوان بیننده ای که از داخل صفحهٔ کهکشان به آن مینگریم، اجزای واقع در صفحهٔ کهکشان را به صورت نوار دایره ای شکل متراکمی از ستارگان، دورتادور خود میبینیم. این همان راه شیری است که شب ها در آسمان میبینیم. اجزای واقع در هالهٔ کهکشان را نیز که تراکم کمتری دارند، به صورت ستارگانی مجزا در سایر قسمت های آسمان مشاهده میکنیم. به این ترتیب، علاوه بر نوار شیری رنگ مورد اشاره، تمام ستارگان دیگری نیز که با چشم غیر مسلح در آسمان میبینیم، متعلق به کهکشان راه شیری هستند و این نوار نورانی تنها نشانگر آن دسته از ستارگان راه شیری است که در راستای صفحهٔ کهکشان قرار گرفتهاند. بخش هایی از راه کهکشان که تاریک به نظر میرسند به علت وجود گاز و غبار میان ستاره ای است که مانع از رسیدن نور ستارگان زمینه به چشم ما میشود.
اندازه و جرم کهکشان راه شیری
راه شیری بعد از کهکشان اندرومدا بزرگترین کهکشان در گروه محلی است. قطر صفحهٔ کهکشان راه شیری حدود ۱۰۰ هزار سال نوری میباشد.ضخامت این صفحه در بیشتر نقاط حدود ۱۰۰۰ سال نوری است ولی در مرکز آن به ۱۲۰۰۰ سال نوری میرسد. تعداد ستارگان کهکشان راه شیری بین ۱۰۰ تا ۴۰۰ میلیارد تخمین زده میشود. شمردن ستاره های یک کهکشان غیرممکن است. حتی در کهکشانی مانند اندرومدا که همسایهٔ نزدیک راه شیری است، تنها تعداد کمی از ستارگان بسیار پرنور را میتوان با تلسکوپ تشخیص داد. دانشمندان با روش هایی مانند بررسی حرکت چرخشی کهکشان ها و همچنین طیف سنجی جرم یک کهکشان را محاسبه میکنند. سپس بر اساس آن تعداد ستارگان کهکشان را تخمین میزنند.در تحقیق صورت گرفته در سال ۲۰۱۳ جرم این کهکشان را از حدود ۱٫۵ تریلیون برابر تا ۴٫۵ تریلیون برابر جرم خورشید تخمین زدهاند.
سن کهکشان راه شیری
سن قدیمیترین ستارهای که تاکنون در کهکشان کشف شده(HE ۱۵۲۳–۰۹۰۱) در حدود ۶/۱۳ میلیارد سال تخمین زده شدهاست .زمان سپری شده بین ظهور اولین نسل ستاره در کهکشان راه شیری و اولین نسل ستاره در خوشه بین ۲۰۰ تا۳۰۰ میلیون سال استنباط شدهاست.با در نظر گرفتن اینکه سن تخمین زده شده برای ستارهها در خوشهٔ کروی ۸/۰±۴/۱۳ میلیارد سال است، سن قدیمیترین ستارهها در راه شیری در حدود ۸/۰±۶/۱۳ میلیارد سال تخمین زده میشود. صفحهٔ نازک کهکشانی نیز بین ۵/۶ تا۱/۱۰ میلیارد سال پیش شکل گرفتهاست.
