Galaksi veya gök ada, kütle çekimi kuvvetiyle birbirine bağlı yıldızlar, yıldızlararası gaz, toz ve plazmanın meydana getirdiği yıldızlararası madde ve şimdilik pek anlaşılamamış karanlık maddeden oluşan maddesel bir sistemdir. Tipik galaksiler 10 milyon ile bir trilyon arasındaki miktarlarda yıldız içerirler ve bir galaksinin içerdiği yıldızların hepsi o galaksinin kütle merkezini eksen alan yörüngelerde döner. Galaksiler uzayda tek yönlü hareket ederler, galaksilerin yörüngeleri yoktur. Galaksiler çeşitli çoklu yıldız sistemlerini, yıldız kümelerini ve çeşitli nebulaları da içerebilirler. Çevresinde gezegenler ve asteroitler gibi çeşitli kozmik cisimler dönen Güneş, Samanyolu Galaksisi'ndeki yıldızlardan yalnızca biridir.
Andromeda Galaksisi, Andromeda Takımyıldızı'nda bulunan sarmal bir galaksidir. Mitolojik bir kavram olan Andromeda'nın Türkçedeki karşılığı, zincire vurulmuş kız anlamına gelmektedir. Ayrıca Messier 31, M31 ve NGC 224 olarak da bilinir. Galaksi, Spitzer Uzay Teleskobu'ndan elde edilen verilere göre bir trilyon yıldıza ev sahipliği yapmaktadır. Samanyolu galaksisi ile arasındaki uzaklık yaklaşık olarak 2,54 milyon ışık yılıdır. 2006 ölçümlerine göre Samanyolu, Andromeda'nın kütlesinin ancak ~80%'ine sahiptir. Andromeda'nın bir diğer özelliği ise çıplak göz ile Dünya'dan görülebilen en uzak gök cismi olmasıdır. Ayrıca Samanyolu'na en yakın büyük galaksidir.
Karanlık madde, astrofizikte, elektromanyetik dalgalarla etkileşime girmeyen, varlığı yalnız diğer maddeler üzerindeki kütleçekimsel etkisi ile belirlenebilen varsayımsal maddelere denir. Karanlık maddelerin varlığını belirlemek için gök adaların döngüsel hızlarından, gök adaların diğer gök adalar içerisindeki yörüngesel hızlarından, geri planda yer alan maddelere uyguladığı kütleçekimsel mercekleme özelliğinden ve gök adaların içerisindeki sıcak gazların sıcaklık dağılımından yararlanılır. İncelemeler, gök adalarda, gök ada gruplarında ve Evren'de, görülebilen maddelerden çok daha fazla karanlık madde olduğunu göstermektedir. Karanlık maddelerin bileşenleri tamamen bilinmemekle birlikte, WIMP'ler, aksiyonlar, sıradan ve ağır nötrinolar, gezegenler ve sönmüş yıldızlarla birlikte verilen isim MACHO'lar ile ışıma yapmayan gaz bulutlarından oluşur.
Heykeltıraş Galaksisi, Heykeltıraş takımyıldızı bölgesinde bulunan bir ara sarmal galaksidir. Caroline Herschel tarafından 23 Eylül 1783 tarihinde keşfedilmiştir. Heykeltıraş Galaksisi bir yıldız patlama galaksisidir ve şu anda yoğun yıldız oluşumları devam etmektedir.
NGC 1569, Zürafa takımyıldızı bölgesinde yaklaşık olarak 10,95 MIy (3,36 Mpc)uzaklıkta bulunan bir cüce düzensiz gökadadır. William Herschel tarafından 4 Kasım 1788 tarihinde keşfedildi. Halton Arp tarafından görüntülenmiş ve Arp 210 olarak "Düzensizliklere, emilime ve çözülüme sahip gökadalar" kategorisi altında Tuhaf Gökadalar Atlası'na dahil edilmiştir. Her ne kadar amatör gök bilimcilerin pek ilgisini çekmese de, uzmanlar tarafından yıldızların oluşumları ile ilgili olarak yoğun bir biçimde incelenmektedir. Gökadanın uzaklığı önceleri 7,82 MIy (2,4 Mpc) olarak tahmin edilmekteydi. Ancak 2008 yılında Hubble'ın görüntülerini inceleyen bilim insanları, gökadanın uzaklığını yaklaşık 11 milyon ışık yılı olarak hesapladılar. Böylece gökadanın, IC 342/Maffei 1 Kümesi'nin bir üyesi olduğu gösterildi.
Küresel yıldız kümesi, galaksi merkezi etrafında uydu gibi dolanan, yıldızların küresel bir bileşimidir. Küresel yıldız kümeleri yerçekimi ile bir arada durabilirler. Yerçekimi sayesinde küresel bir şekle ve göreceli olarak merkeze doğru artan bir madde yoğunluğuna sahiplerdir. Yıldız kümesinin bir alt kategorisi olan küresel yıldız kümesi, Latince bir sözcük olan ve küçük küre anlamına gelen globulus kelimesinden türetilmiştir.
Bir cüce galaksi, yaklaşık 1000 ila birkaç milyar yıldızdan oluşan galaksilere verilen isimdir; Samanyolu'nun 200-400 milyar yıldızına kıyasla bu sayı oldukça sınırlıdır. Samanyolu'nun yakın çevresinde yer alan ve 30 milyardan fazla yıldız içeren Büyük Macellan Bulutu kimi zaman bir cüce galaksi olarak sınıflandırılırken, kimileri de onu tam anlamıyla bir galaksi olarak kabul etmektedir. Cüce galaksilerin oluşum ve faaliyetlerinin daha büyük galaksilerle olan etkileşimlerden büyük ölçüde etkilendiği düşünülmektedir. Gök bilimciler şekillerine ve bileşimlerine göre çok sayıda cüce galaksi türü tanımlamaktadır.
Bir gökada kümesinde bulunan gökadalar arasındaki etkileşimler nispeten sıklık göstermekte olup, evrimlerinde önemli bir rol oynarlar. Etkileşime geçmiş iki gökada çarpışmasa da “gelgit etkileşimleri”nden dolayı hem birtakım eğrilip bükülme deformasyonlarına uğrar, hem de aralarında bir miktar gaz ve toz alışverişi olur. İki gökada arasında çarpışma, birbirlerinin tam üzerine geldikleri ve birleşmelerine imkân tanımayacak ölçüde bir devim niceliğine sahip oldukları zaman meydana gelir. Bu denli etkileşime girmiş gökadalardaki yıldızlar, birbirleriyle çarpışmadan, birbirlerinin arasından geçerler. Bununla birlikte gaz ve tozları etkileşime geçerler. Bu da, yıldızlararası ortamın bozulup ve parçalanıp sıkışmış hale gelmesiyle "yıldız doğumları"nın patlak vermesine neden olur. Gökadaların çarpışması birinde ya da her ikisinde ciddi anlamda, çubuk, halka veya kuyruk benzeri eğilip bükülme bozulmalarına yol açar.
Gözlemleyebildiğimiz galaksilerin bir kısmı "aktif" olarak sınıflandırılır. Galaksiden çıkan toplam enerjinin önemli bir kısmı yıldızlar, toz ve yıldızlararası ortamdan değil, bir başka kaynaktan yayılmaktadır. Aktif galaksi çekirdeği için standart örnek, çekirdek bölgesindeki bir dev karadeliğin (SMBH) çevresinde oluşan bir yığılım diskine dayanır. Bir aktif galaksi çekirdeğinin ışınımı maddenin diskten hareketle kara deliğe doğru düşmesi sırasındaki kütleçekimsel enerjiden kaynaklanır. Bu tür kozmik cisimlerin %10'unda, yarıçapları bakımından birbirine zıt bir enerji akışı çifti, çekirdekten ışık hızına yakın hızlarda parçacıklar fırlatır. Bu akışları üreten mekanizma, yani bu akışların işleyişi henüz anlaşılamamıştır.
Gökadaların ortaya çıkma ve evrimlerinin incelenmesi bir bakıma gökadaların nasıl meydana geldikleri ve evren tarihinde nasıl bir evrim yolu izledikleri sorularının yanıtlanması girişimleridir. Bu alandaki bazı teoriler geniş ölçüde kabul görmekle birlikte, bu alan astrofizikte hâlen ilerlemeler bekleyen etkin bir alandır.
NGC 6946, Kral ve Kuğu takımyıldızları sınırında yaklaşık olarak 17,93 MIy (5,5 Mpc)uzaklıkta bulunan bir ara sarmal gökadadır. William Herschel tarafından 9 Eylül 1798 tarihinde keşfedildi. Halton Arp tarafından görüntülenmiş ve Arp 29 olarak "Tek kolu yoğun olan sarmal gökadalar" kategorisi altında Tuhaf Gökadalar Atlası'na dahil edilmiştir.
NGC 185 Kraliçe takımyıldızı yönünde yaklaşık olarak iki milyon ışık yılı uzaklıkta bulunan bir cüce küremsi galaksidir. Andromeda Galaksisi'nin bir uydusudur ve 30 Kasım 1787 tarihinde William Herschel tarafından keşfedilmiştir. Pek çok cüce eliptik galaksiden farklı olarak genç yıldızlardan oluşan kümeleri içerir. NGC 185, etkin (AGN) bir galaksi çekirdeğine sahiptir ve tip 2 Seyfert galaksisi olarak sınıflandırılır. Yapı bakımından NGC 205'e benzeyen galaksi, OB yıldızları, toz bulutları, H I bulutları ve genç mavi yıldızları içermektedir. NGC 185'te çok sayıda değişen yıldız bulunmuştur. Bunlardan 151 tanesi RR Lyrae ve beş tanesi de sefe türü değişen yıldızlardır.
IC 10, Kraliçe takımyıldızı yönünde yaklaşık olarak 2,2 milyon ışık yılı uzaklıkta bulunan bir düzensiz gökadadır.
Küçük Ayı Cüce Galaksisi, Küçük Ayı takımyıldızı yönünde yaklaşık olarak 200.000 ışık yılı uzaklıkta bulunan bir cüce eliptik galaksidir. Lowell Gözlemevi'nden Albert Wilson tarafından 1954 yılında keşfedilmiştir. Samanyolu'nun uydu galaksisidir. Galaksi, genellikle yaşlı yıldızlardan oluşur ve devam eden yıldız oluşumunun çok az olduğu görünür.
Yontar takımyıldızı yönündeki düzensiz galaksi için Yontar Düzensiz Cüce Galaksisi'ne bakınız.
Açık yıldız kümeleri, birkaç bin yıldızdan oluşan bir yıldız grubudur. Açık yıldız kümesini oluşturan yıldızlar aynı dev moleküler buluttan oluşmuşlardır ve yaklaşık olarak aynı yaştadırlar. Açık yıldız kümesi galaktik küme olarak da bilinir. Samanyolu Galaksisi'nde 1100'den fazla açık yıldız kümesi keşfedilmiştir ve daha fazla olduğu düşünülmektedir. Açık yıldız kümeleri karşılıklı yerçekimi etkisiyle birbirlerine gevşek bir biçimde bağlıdırlar. Açık yıldız kümeleri diğer kümelerle ve gaz bulutlarıyla yakın temaslarda bulunarak bozulmuş hale gelirler. Bu bozulmalar hem galaksinin ana bölümüne doğru yer değiştirmelere hem de küme elemanlarının yakın temasların içine doğru kaybıyla sonuçlanır.
Samanyolu Galaksi'si gibi galaksilerin yerçekimsel alanına maruz kalan cisimlere etki eden gelgit dalgaları galaktik gelgit olarak bilinmektedir. Galaktik çarpışmalar, cüce galaksi ya da uydu galaksileri ve Samanyolu Galaksisi'nin Güneş Sistemimizde bulunan Oort bulutundaki gelgit etkisi yaratmaktadır.
Patlama, genellikle ani ısı yükselmesi ve gaz salınımı ile oluşan, çok yüksek bir sesle birlikte gerçekleşen hızlı hacim artışı ve aşırı yüksek enerjinin açığa çıkmasına sebep olan kimyasal olaydır. Bu özelliğe sahip maddelere "patlayıcı" adı verilir.
Baby Boom Gökadası, 12,2 milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunan, yıldızlarla dolup taşan bir gökadadır. NASA'nın California Teknoloji Enstitüsü'ndeki Spitzer Bilim Merkezi tarafından keşfedilen galaksi, çok uzak evrendeki en parlak yıldız patlaması galaksisinin rekorunu elinde tutuyor ve parlaklık, aşırı yıldız oluşum oranının bir ölçüsüdür. Baby Boom Galaxy, yılda 4.000'e varan oranda yıldız ürettiği için "ekstrem yıldız makinesi" olarak adlandırıldı. Dünya'nın içinde bulunduğu Samanyolu galaksisi ise, yılda ortalama sadece 10 yıldıza çıkıyor.
Galaksi birleşmeleri, iki galaksinin çarpışmasıyla meydana gelebilecek kozmik bir olaydır. Bu olaylar, galaksiler arasındaki etkileşimlerin en şiddetli türüdür. Galaksiler arasındaki kütleçekimsel etkileşimler ve gaz ile toz arasındaki sürtünme, etkilenen galaksiler üzerinde önemli etkilere sahiptir. Bununla birlikte bu tür birleşmelerin kesin etkileri; çarpışma açıları, hızlar ve gök cisimlerinin göreli boyutu/bileşimi gibi çok çeşitli parametrelere bağlıdır ve şu anda oldukça aktif bir araştırma alanıdır. Galaksi birleşmeleri önemlidir çünkü birleşme oranı galaksi evriminin temel bir ölçüsüdür ve aynı zamanda gök bilimcilere galaksilerin uzun zaman dilimlerinde nasıl şekillendiği hakkında ipuçları sağlar.
