Les regroupements de galaxies que l'on observe dans l'Univers sont appelés amas et superamas.

Les galaxies présentent une grande diversité de taille (entre 2000 et 500 000 années-lumière de diamètre) et de forme. On distingue deux grandes familles de galaxies : les galaxies elliptiques, et les galaxies spirales, d'autres ont des formes plus irrégulières. Le rayonnement provenant des galaxies permet de répartir ces dernières en galaxies normales et galaxies actives, parmi lesquelles les quasars.

Les galaxies spirales comme la Voie Lactée sont les plus nombreuses. Elles ont en fait la forme d'un disque en rotation autour de son centre.

Les galaxies en tant que systèmes stellaires de grande taille ont été mises en évidence dans le courant des années 1920, principalement par l'astronome américain Edwin Hubble, bien que des premières données indiquant ce fait remontent à 1914.

Notre galaxie (200 milliards d'étoiles environ) qui est une galaxie spirale comporte deux grands bras spiraux ( 2 larges bandes de lumière composées de milliard d'étoiles) qui partent du coeur galactique et s'étirent vers la périphérie de la galaxie. Ils portent respectivement les noms de bras du Centaure et de bras de Persée. La galaxie comporte aussi trois bras moins importants contenant moins d'étoiles. Si l'on mesure notre galaxie d'un extrême à un autre on obtient le chiffre étourdissant de 965 000 billions de km et pour la traverser la lumière mettra environ 100 000 ans.

Centre de la voie lactée et des galaxies en général : le centre de notre galaxie est située à 26 000 années lumières de notre planète. Plus on approche du centre de la galaxie, plus le nombre d'étoiles augmente et ces étoiles tournent 50 fois plus vite que notre soleil (16 milliards de km/h). ce centre est difficile à observer du fait de notre atmosphère et également parce qu'il contient des nuages de poussière et de gaz. Il faut donc l'observer avec une optique adaptative ou de l'infrarouge. Un objet très massif faisant 4 millions de fois la masse du soleil et avec une force gravitationnelle exceptionnelle se situe au centre et c'est autour de lui que tournent toutes ces étoiles. Un seul candidat peut avoir une telle masse et être si petit : il s'agit d'un trou noir. Son champ gravitationnel est si fort que même la lumière ne peut pas s'en échapper.

Age et comportement de la voie lactée : c'est grâce aux amas globulaires gravitant autour de notre galaxie que l'on peut connaître l'âge de la voie lactée. Ceux situés dans la Voie Lactée permettent de lui donner un âge : autour de 12 milliards d'années et en faire ainsi un des objets les plus vieux du cosmos. Les étoiles de ces amas révèlent aussi que lorsqu'elle s'est formée la chimie de notre galaxie était très différente de celle d'aujourd'hui et contenait très peu d'éléments lourds comme le fer par exemple. Il a fallu des milliards d'année pour qu'apparaissent les éléments lourds et la vie dans notre voie lactée. Notre galaxie donne sans cesse naissance à de nouvelles étoiles depuis 10 milliards d'années mais ainsi la quantité totale de son gaz diminue sans cesse et en plus à un rythme très rapide si bien qu'elle devrait en manquer assez rapidement et doit donc disposer d'une autre source de combustible. Cette source doit être située au-delà de la galaxie. Les astronomes ont découverts que les amas globulaires ne sont pas les seuls à graviter autour de notre galaxie mais que l'on trouve aussi des galaxies naines à faible brillance et ne contenant que quelques centaines ou quelques milliers d'étoiles ; elles sont très difficiles à détecter autour des milliards d'étoiles de notre galaxie ! Cette découverte nous aide à comprendre le mystère de la source de gaz nécessaire à notre galaxie pour créer de nouvelles étoiles. Ces galaxies naines tournent très vite autour de notre galaxie ; elles sont en orbites autour de la voie lactée. Quand elles passent trop près elles se font dévorer par notre galaxie et lui fournissent ainsi gaz et poussière pour créer de nouvelles étoiles ! La voie lactée cannibalise donc ces galaxies naines.

Force qui maintient ensemble les 200 milliards d'étoiles de notre galaxie : Avec ses 200 milliards d'étoiles la force gravitationnelle de la voie lactée est énorme. De ce fait la galaxie devrait s'effondrer sur elle-même, mais ce n'est pas ce qui se passe car les étoiles, comme la terre autour du soleil, tournent autour du centre galactique ce qui les empêche de tomber. Il existe donc ici aussi un équilibre fragile entre la vitesse orbitale qui tend à éjecter les étoiles vers l'extérieur et la force gravitationnelle qui les attire vers le centre. Les étoiles les plus éloignées devraient tourner plus lentement car la force gravitationnelle est plus faible loin du centre et les plus proches devraient tourner plus rapidement (comme les planètes autour du soleil). Mais en fait ce n'est pas ce qui se passe dans la réalité ! Les étoiles éloignées tournent aussi rapidement que les étoiles plus proches du centre galactique. C'est exactement le même phénomène dans toutes les autres galaxies. Par conséquent toutes ces étoiles devraient être expulsées de leur galaxie réciproque mais ce n'est pas le cas. C'est un vrai mystère qui signifie que dans ces régions doit se trouver une masse que nous ne pouvons pas voir, masse qui doit produire la gravitation qui maintient ces étoiles sur leur orbite. Pour le cosmologiste Joël Primack tout ce que nous voyons avec nos meilleurs télescopes (galaxies, gaz, poussière etc.) ne représente que 5 % de ce qui se trouve dans l'univers, le reste est invisible et c'est ce que l'on nomme la matière noire. On ne peut pas la voir car sur la matière normale la lumière brille et se reflète sur elle mais la matière noire ne fonctionne pas de la même façon car la lumière la traverse. On ne peut donc la détecter que parce qu'elle a une masse. Sans la matière noire les galaxies ne pourraient pas exister ! De plus la galaxie tourne très rapidement, ce qui veut dire qu'une grande quantité de matière noire l'attire et que seule sa vitesse lui permet de résister à son attrait. La matière noire est la colle qui maintient les galaxies. Cette découverte à révolutionné notre représentation de la voie lactée et nous savons aujourd'hui que la masse de ces étoiles ne représente qu'une petite partie de la masse de la galaxie dont le reste est constitué par la matière noire.

   GASPRA   

Gaspra a été découvert en 1916 par Grigoriy N. Neujamin et observé de 1991 à 1993 par Galileo lors de son voyage vers Jupiter. Ce fut la première rencontre rapprochée avec un planétoïde. Sa surface (20x12x11 km) réfléchit ~20% de la lumière solaire. Gaspra fut survolé à une altitude de 1600 km. La sonde Galileo activa ses caméras 7 heures avant cette rencontre historique et recueillit des détails d'à peine 50 mètres, confirmant ainsi qu'il s'agissait d'un astéroïde de type S, composé de roches, de fer et de chondrites ordinaires. L'astéroïde Gaspra, n'est pas celui qui inquiète le plus les scientifiques, il ne fait pas partie des géo-croiseurs potentiels. Gaspra est un corps de forme irrégulière d'environ 19 x 12 x 11 km. Il fait un tour sur lui-même dans le sens inverse des aiguilles d'une montre en 7 heures.

   GAMMA RAY BURSTS   

Les GRB ou sursauts de rayons gamma (gamma ray bursts) sont des explosions stellaires plus puissantes que les supernovae qui produisent, pendant un temps très court, une véritable flambée de rayons gamma. Il s'en produit dans notre galaxie quelques-uns tous les millions d'années. Ils sont, après le Big Bang, les évènements les plus lumineux de l’Univers.