Układ Słoneczny należy do wielkiego skupiska gwiazd zwanego Galaktyką lub Drogą Mleczną. Aż do połowy lat dwudziestych XX wieku nie było jasne, czy oprócz naszej Galaktyki istnieją gdziekolwiek w Kosmosie inne galaktyki. Wprawdzie już w połowie XVIII wieku teleskopy pozwoliły zobaczyć na niebie rozmyte rozciągłe obiekty, jednakże większość uczonych skłaniała się do przyjęcia, że są to obłoki gazu wewnątrz Galaktyki. Dlatego te rozmyte obiekty nazwano mgławicami. Wydawało się, że cały Kosmos to układ gwiazd usytuowany w Drodze Mlecznej.

Obecnie wiemy, że Droga Mleczna to jedna z wielu galaktyk. Ma kształt ogromnego dysku o średnicy około 100 000 lat świetlnych i grubości około 1000 lat świetlnych. Galaktyka wiruje – wszystkie gwiazdy poruszają się po orbitach w przybliżeniu kołowych wokół jej środka. Słońce wraz z Ziemią pędzi z prędkością 220 km/s i zatacza pełny okrąg o promieniu 26000 lat świetlnych w czasie 225 milionów lat.

W obserwowanej części Wszechświata znajduje się 10¹⁰ (dziesięć miliardów) galaktyk. Droga Mleczna należy do dużych galaktyk. Tylko nieliczne galaktyki mają masę większą od niej. Większość jest znacznie mniejsza. Na il. 1.90 i il. 1.91 przedstawiono przykłady kilku galaktyk różnych typów. Nasza galaktyka należy do galaktyk spiralnych – gwiazdy gromadzą się w jej centrum oraz w obszarach w kształcie spiralnych ramion. Kształt ramion wskazuje na ruch wirowy naszej galaktyki. W ramionach galaktyk spiralnych jest więcej gwiazd młodych i jasnych, ale w przestrzeni pomiędzy ramionami zagęszczenie gwiazd nie jest wiele mniejsze. Słońce znajduje się w jednym z takich ramion (il. 1.89). Trochę większe zagęszczenie gwiazd występuje w jądrze – centralnej części Galaktyki. W centrum stwierdzono też istnienie gigantycznej czarnej dziury o masie około 3 milionów mas Słońca.

Na animacji utworzonej ze zdjęć gwiazd w centrum Galaktyki zrobionych w ciągu kilkunastu lat, możemy zobaczyć, jak gwiazdy poruszają się po keplerowskich, eliptycznych orbitach wokół „pustego” punktu zaznaczonego krzyżykiem (il. 1.92). Z ruchu gwiazd wnioskujemy, że punkt wcale nie jest pusty, tam właśnie znajduje się czarna dziura – obiekt, który przyciąga gwiazdy siłą grawitacji. Analiza torów gwiazd krążących wokół czarnej dziury pozwoliła oszacować jej masę.

Ciekawe rezultaty przyniosły pomiary położenia wielu tysięcy galaktyk prowadzone w celu stworzenia mapy Wszechświata. Okazało się, że galaktyki nie są rozmieszczone równomiernie. Tworzą skomplikowane struktury – łańcuchy i ściany otaczające puste obszary. Ściany skupiają około 60% galaktyk, zajmują jednak tylko 10% objętości Wszechświata.

Pytania i problemy

1. Wskaż różnice między pojęciami galaktyki i naszej Galaktyki.
2. Określ wielkość naszej Galaktyki, porównując ją z wielkością innych galaktyk.
3. Czy galaktyki są rozmieszczone równomiernie w Kosmosie? Powiedz, do czego, co znasz z życia codziennego, mógłbyś porównać rozkład przestrzenny galaktyk w Kosmosie.