很显然的是，大约131亿年前星系就开始形成了。有利于星系形成的环境只维系了大约13亿年的时间。过去的118亿年中，星系继续存在，但没有新的星系形成。
星系是由上千亿颗恒星组成的巨大的星团，恒星通过相互之间的万有引力聚拢在一起。星系之间是广阔的空间，几乎一粒原子都没有。现在，星系中还包括恒星残余、气体云和尘埃云，而且还有暗物质晕环绕四周。似乎大多数星系的中心都有一个黑洞，那里物质致密，引力相当大，周围的一切物质甚至是光子，都无法逃离。科学家认为这些黑洞对于星系的凝聚起了一定的作用。
多数星系都呈旋涡状。有时星系与星系相撞，形状发生变化，变得更椭圆，或更像鸡蛋的形状。所有星系均绕其中心旋转。星系收缩加速了旋转，就像溜冰选手双手越是紧抱身体，旋转速度就会越快一样。旋转的星系呈现圆盘状，就像中间凸起的“宇宙比萨”。
银河系
从上方看，银河系就像一张平面的圆盘，中间有个“突起”，恒星组成的“旋臂”向外延伸。
宇宙大爆炸后7亿年到20亿年之间，星系形成，也是只有在那段时间才形成了星系。当时的宇宙，只相当于现今大小的6%左右。只有那个时段存在有利于星系形成的“金发女孩条件”，一切都“刚刚好”。对人类来说，虽然不再有新的星系形成，但幸运的是，星系一直存在至当下。
银河系
“星系”（galaxy）一词来自希腊语，意为“牛奶圈”（希腊语中“gala”指牛奶）。我们所处的星系叫银河系，对应的英文是“Milky Way”，这是从拉丁语“via lacteal”的字面意思转换过来的，意为“牛奶路”。所以银河系的英文名字“Milky Way galaxy”，就等于是双料的牛奶星系了。
人类无法看到银河系的全貌，只能看到其侧面。肉眼看到的银河系，就像是乳白色的雾，中间有明亮的繁星点缀，纵贯几乎整个夜空。城市里的灯光太亮，夜空中往往看不到银河系。你要是从未见过银河系，一定要弥补这个缺憾，选个晴朗的夜晚，走出城市，去到乡下，地球上最让人惊叹的景致就会呈现在你眼前。
古罗马人觉得，这条繁星构成的大河看起来就像母乳一样洒在夜空。于是罗马神话中便有一个说法：一位女神把不认识的婴儿从身边推开，乳汁从乳房里流出，洒在天空。
据估计，银河系中约有2000亿～4000亿颗恒星，直径约有10万光年。离它最近的星系是仙女座星系，两者之间相距250万光年。（提示：1光年约为太阳系直径的500倍。）
关于恒星在星系中的位置，我们来想象一个具体的模型：想象太阳系像一枚25美分的硬币那么大，直径大约2.5厘米（1英寸）。在这样的比例下，太阳就像一粒尘埃。而银河系的直径，则相当于美国国土的宽度。比邻星是距离我们最近的恒星，也把它想象成一枚25美分的硬币。在此比例下，它到太阳的距离，就相当于两个足球场那么大，而这也是银河系中恒星的典型距离。（参见http://www.cfa.harvard.edu/seuforum/howfar/howfar.html）
现在，回到银河系最近的邻居——仙女座（两者之间相距250万光年），这两个星系同属一个星系团，叫作“本星系群”，里面约有40个星系，它们之间的距离并没有变得越来越远。实际上，仙女座正在朝银河系移动。据天文学家估计，约40亿年后，两个星系会撞在一起。因为每个星系中大部分都是空间，所以不会有太多恒星发生相撞事件，但引力很有可能会重新布置里面的恒星。
星系团横跨2000万光年之多，每个星系团包含10到几千个星系。星系团又隶属于超星系团，跨度达5000万光年。虽然星系团中的星系有吸引到一起的倾向，但由于宇宙不断膨胀，星系团之间和超星系团之间则越来越远离彼此，一连串超星系团之间存在巨大的真空区。
要想想象这个尺度的宇宙，需要想象穿过一堆肥皂泡沫。一层肥皂膜可能包含了一堆肥皂泡。这片肥皂膜相当于超星系团，而肥皂泡则相当于超星系团之间的空间。
随着天文学家正在对越来越深的宇宙进行测绘，我们可以在自己的地址上添加一些新的名词。我们居住在拉尼亚凯亚（Laniakea）超星系团之本星系群之银河系内。拉尼亚凯亚是夏威夷语，意为“广阔无垠的上苍”。拉尼亚凯亚超星系团有10万多个星系，跨度约5亿光年。（登录www.vox.com/2014/9/4/6105631/map-galaxysupercluster-laniakea-milky-way，见识其复杂外形。）
恒星的形成
在凝结形成星系的气体云中，相对较小区域内的气体凝结成为恒星，恒星各自分离，早期宇宙中，恒星之间的距离较近，现在则大了很多。
恒星的形成是这样的：有的地方，氢原子和氦原子相距比其他区域的氢原子和氦原子要近，引力把它们越拉越近。原子之间的碰撞导致温度上升。随着温度上升，电子与质子分离，原子分裂，重新形成等离子态或类似气体的状态，由于温度太高，原子无法形成。氢质子以极大的力量、极高的速度相撞，最终4个质子克服了正电荷的排斥，聚变形成氦核。
在聚变成氦核的过程中，4个质子中有2个质子性质不变，剩下2个质子失掉正电荷，变成中子。正电荷分离出去，成为正电子（一种反粒子），与电子相互湮灭，释放出能量。这种碰撞就是恒星以及氢弹能量的来源——在氢弹中氢质子也发生聚合。最初4个质子的一部分质量转变成核能。
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