星系是指由千百亿颗恒星以及分布在它们之间的星际气体、宇宙尘埃等物质构成的天体系统。太空中星系很多，用大型望远镜观测夜空时，会发现众多的大小、形状不一的星系，我们的家园银河系就是其中的普通一员。除银河系外，还有众多的河外星系。这些星系如太空中星罗棋布的“岛屿”，错落有致地分布在茫茫的太空中。
银河系
在晴朗的夏夜，总有一条气势磅礴的光带自南向北横贯天空，这就是银河。在我国古代，叫它天河、河汉、银汉、星汉。民间至今还流传着牛郎织女渡天河一年一度相会的神话。
在望远镜中观察银河，看到的是密密麻麻的星星，好像宇宙岛上的万家灯火。这个宇宙岛称为银河系，其中居住着包括太阳大家庭在内的1000多亿颗恒星和许多美丽的天体。
银河系大得惊人。它是由1000多亿颗恒星和大量的星际气体、宇宙尘埃组成的。如果从遥远的地方观察银河，整个银河系就像一个大铁饼，中间凸起，四周扁平。凸起的地方是它的核球，是恒星密集的地方。四周扁平的盘状区域称为“银盘”。银盘中的星星分布，越靠近边缘越稀疏。核球的大小约为1万多光年，而整个银河系的直径达10万光年。
太阳距银河系的中心约33万光年。夏季，当地球转到太阳与银核之间时，满天繁星构成了一幅美丽的银河图景；冬季，地球转到银河系的边缘一端，晚上能看到的恒星就少得多了。
银河系的结构主要可分为银盘（包括旋臂）、核球、银晕，以及外围的银冕等部分：
太空岛屿——星系世界银盘是银河系的主体，它的外形呈扁盘状，集中了银河系内的大多数恒星和星云，银盘的直径约为8万光年，中间部分较厚，厚度约6000多光年，周围逐渐变薄，到太阳附近便只剩一半厚度了。由于巨大的银河系本身也有自转，银盘中的亿万颗星球环绕银河系中心浩浩荡荡地做着旋转运动，从银盘中心向外弯曲伸展出4条旋臂，看上去犹如急流中的漩涡。太阳就位于其中一条叫“猎户臂”的旋臂上。所谓旋臂实际上是恒星、星际气体和尘埃的集聚区域，但这集聚着物质的旋臂并不像电风扇叶片那样固定不变，恒星始终在旋臂中进进出出，只是它们能够在运动中基本做到“收支平衡”，所以，看上去旋臂的形状保持不变。
银河系的中央部分是一个恒星分布相当致密的核球，直径约12万～15万光年，略呈椭球形状。由于大量的星云和气体尘埃的阻挡，对核球方向的天文观测十分困难，所以，人们至今对它知之甚少，但可以肯定核球内的恒星分布是十分密集的。
银晕是在银盘外围由稀疏的恒星和星际介质组成的一个巨大包层，它的体积至少是银盘的50多倍，但质量却只占银河系的1/10，由此可见其物质密度非常稀薄。事实上，除了那些极其稀薄的星际气体外，银晕中的物质主要是球状星团。
银冕是20世纪70年代中期才被发现的，属于银河系的最外围，它的范围可远及50多万光年以外，比银河系的主体部分要大得多。但银冕内基本上没有恒星，全由极稀薄的气体组成，所以不易准确地测定它的真正范围。
在银河系众多的恒星中，除了以单个的形式，或组成双星、聚星的形式出现外，也有以更多的星聚集在一起的。星数超过10颗以上，彼此具有一定联系的恒星集团，称为星团。使这些恒星团结在一起的是引力。星团的成员多的可达几十万颗。它们又可以分成疏散星团和球状星团两类。银河系中遍布着星团，只是不同的地方星团的种类也不同。
疏散星团中恒星的数量较少，一般由十几颗到几十颗恒星所组成，具有不规则的外形结构，多分布在银河系的银盘内。星团的直径大约为6~50光年。组成疏散星团的恒星年龄不等，有许多疏散星团的成员都是非常年轻的恒星。现在已经知道疏散星团的总数有1000多个。著名的疏散星团有金牛座昴星团，民间称为“七姐妹星”。其实，昴星团中远不止七颗星，而是由数百颗恒星组成的，与地球相距约420光年。此外，毕星团、鬼星团也都是著名的疏散星团。
缤纷美丽的银河系球状星团是一种规模较大的恒星集团，一般由几千颗到几十万颗恒星组成，它们从边缘向银河中心区域高度聚集。这类星团外形呈球状或扁球状，因此称为球状星团。它们是银河系中恒星分布最为密集的地方之一。球状星团的直径多为130~300光年。现在已发现的球状星团约有500个，其中的恒星成员都是相处上百亿年的老朋友了。这些处于生命晚期的恒星都是银河家族的老前辈，它们都是在银河系形成初期就诞生了。球状星团的成员众多，规模巨大，因此它们的身影有些用肉眼就能看到。比如，武仙座中的大星团M13就是一个典型的球状星团，半人马座ω星团是全天最亮的球状星团。
宇宙尘埃
宇宙尘埃指的是飘浮于宇宙间的岩石颗粒与金属颗粒。宇宙尘埃大致有三种类型：一种呈黑色或褐黑色，外表光亮耀眼，像一颗颗发亮的小钢球；第二种是暗褐色或稍带灰白色的球状、椭球状、圆角状的小颗粒，主要成分为氧、硅、镁、钙、铝等；第三种是一些无色或淡绿色的玻璃球，主要成分为二氧化硅，还含有少量的二价氧化物。
河外星系
如果把太空比喻为无边无际的海洋的话，那么银河系只是大海中的一个很小很小的小岛。在太空中，像银河系这样的恒星系统还有许多许多，它们都是银河系的兄弟姐妹，处于银河系范围之外，天文学上称为“河外星系”。
哈勃望远镜拍摄到的河外星系河外星系和银河系都是由无数颗恒星组成。河外星系的形态五花八门，丰富多彩。有的像江河里的漩涡，有的像棍棒，有的呈椭圆状和透镜状，也有些是不规则的。河外星系的体积和质量参差不齐，其中有的比银河系还要大得多。可以分为三类：一类是椭圆星系，外形呈正圆形或椭圆形，中心亮，边缘渐暗。另一类是漩涡星系，一般都有一个椭球状的比较明亮的中央核，从核中伸出两条或多条如蚊香般盘旋着的臂，称为旋臂。一部分漩涡星系的核心宛如一个棒状物，也称棒旋星系。第三类称为不规则星系，没有明显的核心和旋臂，外形很不规则，看不出旋转的对称性结构。
星系的大小、质量、亮度相差很大。大的巨椭圆星系的质量可以是银河系的几倍甚至几百倍，而小的矮椭圆星系则可能只有银河系质量的几千分之一，只相当于银河系中的一个球状星团，相对来说，漩涡星系之间的差异不是很大，仅仅相差百倍左右，而我们的银河系则可算是其中的“大个子”了。
人类对河外星系的认识，经历了漫长的过程，直到20世纪初才获得了肯定的结论。现在，人们已经把太空的“地平线”推到了100多亿光年远的地方，观测到的河外星系已在10亿个以上，每个星系里有数以千亿计的星星。离我们最近的一个河外星系叫大麦哲伦星云，它距离地球约16万光年，直径达5万光年，我们用肉眼都能看到它。而那些遥远的河外星系，即使用大型天文望远镜，也只能看到一个极暗淡的星斑。
美丽的漩涡星系
漩涡星系是已经观测到的数量最多、外形最美丽的一种星系。它的形状很像江河中的漩涡，因而得名。
漩涡星系侧面看上去很像一块铁饼，中间凸起，四周扁平。从凸起的部分螺旋式地伸展出若干条狭长而明亮的光带——漩臂，这里是气体聚集的场所，也是孕育恒星的摇篮。漩涡星系斜对着我们时，观察到的就是一个椭圆形。
漩涡星系
在漩涡星系中，绝大多数恒星都集中在扁平的圆盘内，而在漩臂上集中了大量的星际物质、气体和疏散星团。
漩臂的形状像树木的年轮一样，从中可以看出星系的年龄。漩臂越是明显松散，星系的年龄就越小。这类星系的漩臂中气体充足，不久的将来会有大批新的恒星在这里产生。而在漩涡不明显的星系中，大部分气体已转化为恒星，恒星的年龄都较大。银河系、仙女座星系等，都是发展很完整的漩涡星系，它们正处于生命力旺盛的中年时期。
长寿的椭圆星系
椭圆星系因它的形状呈圆形或椭圆形而得名。它是太空中的“老人国”。科学观测表明，椭圆星系中没有什么气体，也找不到年轻的恒星。因为椭圆星系中的所有恒星是在过去遥远的年代里同时诞生的，这使得星系中的气体被一下子消耗殆尽，所以在后来漫长的岁月里，这个星系再也不能造出新的恒星。老的恒星个个都成为老寿星了。
许多椭圆星系都非常巨大。“室女座A”就是一个拥有两千亿颗恒星的椭圆星系。这个“室女座A”星系中发生过异常剧烈的大爆发，这使它像一个脾气暴躁的泼妇。这种特性在许多巨大的椭圆星系身上都能找到。这种骇人的爆发至今还是个不解之谜。
不过，宇宙中像这样巨大的椭圆星系毕竟不是很多，较小的椭圆星系却到处可见。有些竟小到只包含几百万颗恒星。宇宙中最大的和最小的星系都是椭圆星系。
“小人国”——不规则星系
如果说椭圆星系是太空中的“老人国”，那么不规则星系就是一个“小人国”。这种星系没有一定的形状，也没有明显的中心，所以称为不规则星系。不规则星系中含有大量气体，年轻的恒星很多，有些还是刚刚问世的。不规则星系一般质量小，密度低，既小又暗，有些“先天不足”，不规则星系所以它形成恒星的速度比较慢，和其他类型的星系相比，年老的恒星自然要少得多。
一般的不规则星系多在大型星系附近。比如，大、小麦哲伦云就是银河系最近的邻居。有人推测，不规则星系很可能是在大星系形成之后，由剩余的气体逐渐聚积、演变而成的。如果真是这样，那么大、小麦哲伦云就是银河系的近亲了。
星团
恒星数目超过10颗以上，并且相互之间存在物理联系（引力作用）的星群就叫星团。由十几颗到几千颗恒星组成的，结构松散、形状不规则的星团称为疏散星团，疏散星团主要分布在银道面，因此又叫做银河星团。由上万颗到几十万颗恒星组成，整体像圆形，中心密集的星团称为球状星团。
“不动”的恒星
太空里数不胜数的明星中，除了少数行星外，都是自己会发光且位置相对稳定的恒星。它们像长明的天灯，万世不熄。太阳是距我们最近的一颗恒星。其他恒星离我们都非常遥远，最近的比邻星也在4光年以外。如果把它们拉到太阳的位置上，那么我们就能看到无数个太阳了。
左边的星为比邻星
古人以为恒星的相对位置是不变动的。其实，恒星不但自转，而且都以各自的速度在太空中飞奔，速度比宇宙飞船还快，只是因为距离太遥远，人们不易察觉而已。
恒星都是十分庞大的天体。例如太阳的直径约为140万千米，相当于地球的109倍，体积比地球大130万倍。在辽阔的太空海洋里，太阳只是一名很普通的成员。恒星世界中的巨人——红超巨星的直径要比太阳大几十倍或几百倍。大多数恒星的质量是太阳的质量的05~5倍，少数恒星的质量比太阳大几十倍。
恒星发光的强度各不相同，即使是发光强度大体相同的星星，由于与我们的距离有远有近，亮度也不同。人们根据恒星的视觉亮度，把它们分为六个等级，这就是天文学上的目视“星等”。最亮的星称为一等星，其次是二等星，再次是三等、四等、五等星，肉眼能看到的最暗的星为六等星。自望远镜发明后，人们已能看到许多比六等星更暗的星星。还有一种“星等”称为绝对星等。绝对星等的大小，反映的是恒星本身的光度或总发光量，这与目视星等的意义不同。
恒星中主要是氢气，其次是氦。在700万摄氏度以上的高温下，四个氢原子核聚变成一个氦原子核，同时放出巨大的能量。这就是热核反应。氢弹所以能发生威力无比的爆炸，正是这种反应的结果。在恒星内部，每时每刻都有许多“氢弹”在“爆炸”，使恒星长期不断地作为一个炽热的气体大火球而发光发热。恒星的温度从中心向表面逐渐降低。不过，即使是恒星的表面温度也仍然十分惊人：最低的有2000多摄氏度，最高的可达到4万摄氏度。太阳的温度是6000摄氏度。恒星的表面温度决定了恒星的颜色。这正如一块炽热的铁，当温度增高时，它的颜色由红变黄、变白，甚至变蓝。
恒星是宇宙中最基本的成员。对于任何单个的恒星来说，它既有产生的一天，也有衰老死亡的一天。但一批恒星“死”去了，又会有一批新的恒星诞生。所以，宇宙中永远存在着无数个“太阳”。现介绍一下太空中具有代表性的恒星。