A Világegyetemben óriási számban léteznek Tejútrendszerünkhöz többé-kevésbé hasonló galaxisok, ezeket nevezzük extragalaxisoknak. Ebbe az osztályba tartozik minden olyan Tejútrendszerünkön kívüli objektum, amely csillagokat tartalmaz.
A galaxisokat jellemzőik alapján három fő csoportba sorolhatjuk: elliptikus, spirális és szabálytalan galaxisok csoportjába. Ezek előfordulási arányát nehéz meghatározni, amennyiben a Lokális Halmaz eloszlását vizsgáljuk, akkor 49% elliptikus, 10% spirális és 41% szabálytalan galaxist találunk, valószínűleg ehhez hasonló eloszlás érvényes a Világegyetem más részeire is. (A 49% elliptikus galaxis főleg kisméretű, törpe elliptikust takar.)
A galaxisok tömege rendkívül széles skálán változik, néhány százezer, millió naptömegtől 1013 naptömegig terjed (vagy még tovább), természetesen a galaxisok többsége a kisebbek közé tartozik. Ezeket nevezzük törpegalaxisoknak, csillagtartalmukkal egy nagyobb gömbhalmaz is felveheti a versenyt. (Méretük azonban legalább tízszer akkora, mint egy ugyanannyi csillagot számláló gömbhalmazé.) A szabálytalan galaxisok kistömegűek, az elliptikusok között akadnak kis- és rendkívül nagy tömegűek, a spirálisok szinte mindig nagytömegűek. A legutóbbi kutatások eredményei szerint sok galaxist hatalmas, láthatatlan anyagból álló korona övez, amelynek tömege többszöröse a galaxis látható tartománya által képviselt tömegnek.
Elliptikus galaxisok
Az elliptikus galaxisok, mint ahogyan azt elnevezésük is mutatja, elliptikus alakkal rendelkeznek. Megjelenésük a gömb formától egészen a lapos lencse alakig terjed (E0-E7). Széles tömegskálát képviselnek, többségük törpe elliptikus, ezek tömege csak néhány millió naptömeg, míg az óriás elliptikusok a 1013 naptömeget is elérhetik. (Ez utóbbiak gyakran nagy galaxishalmazok centrumában találhatók, és a környezetükben lévő kisebb galaxisok bekebelezésével folyamatosan növekednek.) Felületi fényességük és anyagsűrűségük egyenletesen csökken a centrumtól a kifelé haladva, nem rendelkeznek a spirálisokra jellemző határozott körvonalú maggal. Fontos jellemzőjük az általános vörös szín, mely a bennük található sárgás, vöröses csillagok bőségéből, illetve a kékes, fehéres csillagok hiányából ered. (A kékes, fehéres csillagok nagytömegűek, rövid életűek – ezért jelenlétük folyamatos csillagkeletkezésre utal. Sárgás, vöröses színárnyalattal pedig a kistömegű, hosszú életű csillagok rendelkeznek.) Az elliptikus galaxisok csillagai tehát idős objektumok, napjainkban már alig keletkeznek bennük csillagok. Ezt támasztja alá az a tény is, hogy rendkívül kevés csillagközi anyagot tartalmaznak. Az elliptikus galaxisok alakja globális forgó mozgásra utal, ez azonban csak látszat. A bennük található csillagok mozgásában ugyanis általában nincsen kitüntetett irány – azaz kaotikusan, „össze-vissza” keringenek a centrum körül. A legújabb megfigyelések további érdekességgel szolgáltak: kiderült néhány elliptikusról, hogy alakjuk nem is forgási, hanem háromtengelyű ellipszoid.
Spirális galaxisok
A spirális galaxisokra a központi mag, valamint az ezt övező korong és az abban található spirálkarok a jellemzőek. Alakjuk erősen lapult, látható anyaguk legnagyobb része korongjukban található. Tömegük és méretük nem változik olyan széles skálán, mint az elliptikusoké. A korong (fősík) képviseli a galaxisok forgássíkját, mely jelentős impulzussal, perdülettel rendelkezik. Csillagtartalmuk alapján két fő alrendszert lehet megkülönböztetni bennük. A korongot övező közel gömb alakú ritka haloban és a korong közepén elhelyezkedő magban főleg vöröses csillagok vannak. Itt a csillagkeletkezés fő szakasza már rég lezajlott – ebben az elliptikusokra hasonlítanak. A korongban ezzel ellentétben sok fiatal csillag található, és jelentős mennyiségű csillagközi anyag – itt napjainkban is folyik a csillagkeletkezés.
Két fő altípusukat érdemes megkülönböztetni. A normál spirálisoknál (S) a karok feltekeredése a mag környékén kezdődik. A horgas vagy küllős spirálisoknál (Sb) a karok egy darabig egyenesen, radiálisan haladnak kifelé, és csak később kezdenek el felcsavarodni. (A spirálisok közül kb. 20% horgas spirális.) Ezeken belül is megkülönböztetünk „jobban” illetve „kevésbé” feltekeredett spirálkarokkal rendelkező galaxisokat (Sa, Sb, Sc illetve SBa, SBb, SBc). A szorosabb spirálkarokkal rendelkezők általában kevesebb, a lazább, nyíltabb spirálkarokkal rendelkezők több csillagközi anyagot tartalmaznak. A spirális galaxisok dinamikájáról az utóbbi években érdekes ismereteket szereztünk. Amennyiben megmérjük a galaxisok csillagainak keringési sebességét a centrumtól kifelé haladva, azt találjuk, hogy a korong külső részében a sebesség csökkenése helyett annak állandóvá válása, időnként pedig növekedése tapasztalható. Ha ezek a galaxisok csak annyi tömeget tartalmaznának, mint amennyit bennük közvetlenül meg tudunk figyelni, akkor a külső részeknek a nagy keringési sebesség miatt már régen széjjel kellett volna repülniük. Így azt kell feltételeznünk, hogy jelentős mennyiségű láthatatlan tömeggel rendelkeznek, és ennek gravitációs tere készteti gyorsabb keringésre a csillagokat, valamint tartja meg őket pályájukon. Az ilyen láthatatlan anyag tömege kb. 10- szerese a láthatónak, és egy hatalmas korona formájában övezheti a galaxist.
Lentikuláris galaxisok
A lentikuláris (S0) galaxisok az elliptikus és spirális rendszerek között átmenetet alkotnak. Koronggal és központi maggal rendelkeznek, magjuk viszont általában nagyobb korongjukhoz képest, mint a spirálisoknál. Korongjukban nincsenek felcsavarodott spirálkarok. Színük, csillagtartalmuk az elliptikusokéra emlékeztet, a csillagkeletkezés fő szakasza már jó ideje lezajlott bennük, többségük kevés csillagközi anyagot tartalmaz. Forgássíkjuk egybeesik korongjukkal, ebben a spirálisokra hasonlítanak.
Szabálytalan galaxisok
A szabálytalan galaxisok azok az objektumok, melyek nem rendelkeznek szimmetrikus felépítéssel. Méretük kicsi, tömegük általában 10 milliárd naptömeg alatti. Többnyire sok csillagközi anyagot tartalmaznak, gyakran még a spirálisoknál is többet, látható anyaguk 10-20%-át intersztelláris anyag alkothatja. Külön csoportként említhetők meg a szabálytalanokon belül a kék kompakt galaxisok, amelyek különálló II területekre, ionizált gázfelhőkre emlékeztetnek. Ezek aktív csillagkeletkezés színhelyei, sok fiatal, nagytömegű csillag alakítja ki színüket. Általában kisméretűek, tömegük néhány százmillió naptömeg, átmérőjük néhány ezer fényév. Anyaguk csak néhány százmillió évig képes „táplálni” a heves csillagkeletkezést. A szabálytalan galaxisok eredete nem ismert, nagyrészük galaxisok közötti kölcsönhatások során leszakadt, kidobott anyagtömeg lehet.
A galaxisok típusa és csillagtartalma között – mint ahogyan az a fentiekből kiderült – összefüggést lehet felfedezni. Az elliptikusokban már rég lezajlott a csillagkeletkezés fő szakasza, a spirálisokban jelenleg is sok csillag keletkezik, és némelyik szabálytalan galaxis még a spirálisoknál is több csillagközi anyagot tartalmaz. Mindazonáltal ezek nem egy fejlődési folyamat különböző állomásait képviselik – az eltérő galaxistípusok valószínűleg más-más folyamatok révén és eltérő körülmények között jöttek létre. (Kivételes esetekben azért megváltozhat egy galaxis típusa. Ilyen eseményre kerülhet sor például, amikor két spirálgalaxis összeütközésével anyaguk összekeveredik, és elliptikus rendszert alkotnak. A galaxisok kölcsönhatásakor anyagtömegek lökődhetnek ki, ezek apró szabálytalan galaxisokként élhetnek tovább.)
Kis Felületi Fényességű galaxisok
Amikor egy távoli galaxishalmazról készült felvételt nézünk, jusson mindig eszünkben, hogy csak a legfényesebb galaxisok hagytak nyomot fotólemezeinken. A halványabbak, melyek száma nagyobb, egyáltalán nem látszanak. Ugyanígy a felvételeken általában csak a fényesebb belső része látható a galaxisoknak. Az utóbbi évek kutatásai egy még érdekesebb ismerettel szolgáltak: nemcsak a kis galaxisok között találunk halványan pislákolókat, hanem a nagyobbak, a Tejútrendszerünkkel megegyező méretűek között is. Ezeket Kis Felületi Fényességű (Low Surface Brightness) galaxisoknak nevezik, minden típusban előfordulnak. Olyan objektumok lehetnek, amelyekben valamilyen okból kifolyólag rendkívül gyenge a csillagkeletkezés.
Galaxisok mérete
