กาแล็กซี (The galaxy) ที่ซึ่งระบบสุริยะของเราอาศัยอยู่นั้น เป็นกาแล็กซีก้นหอยที่เรียกว่าทางช้างเผือก (the Milky Way) จากการวิจัยเมื่อเร็วๆนี้ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับโครงสร้างของมัน โดยเผยให้เห็นแขนสี่แขนที่แตกต่างกันและสมมาตรซึ่งอยู่ห่างกันประมาณ 4,500 ปีแสง จำนวนดาวโดยประมาณในดาราจักรมีตั้งแต่ 1 แสนล้านถึง 4 แสนล้านดวง
ศูนย์กลางทางเรขาคณิตของทางช้างเผือกอยู่ที่จุดตัดของแกนหมุนและระนาบดาราจักร ที่ใจกลางกาแล็กซี มีบริเวณทรงกลมเรืองแสงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 20,000 ปีแสง และความหนา 10,000 ปีแสง ตรงกลางนี้ประกอบด้วยดาวฤกษ์ที่หนาแน่น ส่วนใหญ่เป็นดาวสีแดง มีอายุประมาณ 1 หมื่นล้านปี นักวิทยาศาสตร์ได้รวบรวมหลักฐานที่บ่งชี้ว่ามีหลุมดำขนาดมหึมาอยู่ภายในพื้นที่ใจกลางแห่งนี้
สสารมืดซึ่งเป็นสสารที่ไม่ส่องสว่างและไม่มีปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้ามีอยู่ทั่วไปในทางช้างเผือก สารลึกลับนี้แสดงผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงและมีบทบาทสำคัญในการก่อตัวและวิวัฒนาการของกาแล็กซี นอกจากนี้ เชื่อกันว่าพลังงานมืดอันน่าพิศวงมีส่วนรับผิดชอบต่อการขยายตัวอย่างรวดเร็วของเอกภพ
ปัจจุบันวงการวิทยาศาสตร์ยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเอกภพมีอายุประมาณ 13,700 ล้านปี อย่างไรก็ตาม นักวิจัยได้ค้นพบข้อบ่งชี้ว่าทางช้างเผือกอาจเป็นหนึ่งในกาแล็กซีที่เก่าแก่ที่สุดที่ก่อตัวขึ้นในเอกภพ ข้อสรุปนี้เกิดจากการระบุดาวฤกษ์ดวงหนึ่งชื่อ J0815+4729 ภายในดาราจักรซึ่งมีอายุประมาณ 13.5 พันล้านปี ดาวดวงนี้ถือเป็นหนึ่งในดาวดวงแรกสุดที่กำเนิดขึ้นในเอกภพ
การควบรวมของดาราจักรเป็นเรื่องปกติที่เกิดขึ้นทั่วทั้งเอกภพ และทางช้างเผือกก็ไม่มีข้อยกเว้น มันค่อยๆ เข้าใกล้ ดาราจักรแอนดรอเมดา (Andromeda Galaxy) และในอนาคต ดาราจักรทั้งสองจะชนกันและรวมกันกลายเป็นดาราจักรที่ใหญ่ขึ้น
ในระหว่างกระบวนการอันตรกิริยาระหว่างกาแล็กซีและการหลอมรวมในที่สุด ปรากฏการณ์ที่น่าทึ่งหลายชุดจะเกิดขึ้น
การควบรวมกิจการของกาแล็กซี: อันตรกิริยาระหว่างแรงโน้มถ่วงระหว่างกาแล็กซีทั้งสองจะทำให้พวกมันเข้าใกล้กันมากขึ้นเป็นเวลาหลายพันล้านปีจนกระทั่งพวกมันรวมกันเป็นกาแล็กซีเดียวที่ใหญ่ขึ้น
การชนกันของดาราจักร: เมื่อดาราจักรทั้งสองเข้าใกล้ระยะทางหนึ่ง ดาวฤกษ์ สสารระหว่างดาว และเมฆแก๊สของพวกมันจะเริ่มชนกัน การชนกันเหล่านี้สามารถนำไปสู่การแตกแยกของก๊าซระหว่างดวงดาวขนาดใหญ่ การยุบตัวของเมฆฝุ่น และอันตรกิริยาระหว่างสสารระหว่างดวงดาว
การก่อตัวของกระจุกดาว: การชนกันอาจจะมีดาวฤกษ์และดาราจักรบางดวงถูกขับออกมา ก่อตัวเป็นกระจุกดาวหรือดาราจักรใหม่ กระจุกดาวเหล่านี้สามารถแสดงลักษณะและองค์ประกอบที่แตกต่างกัน ซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกอันมีค่าในการศึกษาวิวัฒนาการของดาราจักร
นักวิทยาศาสตร์พยายามที่จะเข้าใจประวัติวิวัฒนาการของทางช้างเผือกโดยการสังเกตดาราจักรและใช้คอมพิวเตอร์จำลองจากโลก พวกเขาศึกษาแง่มุมต่างๆ รวมถึงปฏิสัมพันธ์ของกาแล็กซี การก่อตัวและการตายของดาวฤกษ์ และการรวมตัวของกาแล็กซี เพื่อคลี่คลายความซับซ้อนของวิวัฒนาการของกาแล็กซี
ตลอดระยะเวลาที่ดำรงอยู่ ทางช้างเผือกได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงมากมาย เช่น การเปลี่ยนแปลงในการก่อตัวดาวและการรวมตัวของกาแล็กซี ในอนาคตการเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมจะเกิดขึ้น รวมถึงการสิ้นสุดของชีวิตดาวฤกษ์และหลุมดำ
ผ่านการจำลองบนแบบจำลอง นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่ากาแล็กซีจะมีวิวัฒนาการและพัฒนาต่อไป ซึ่งเป็นตัวแทนของพรมแดนที่สำคัญในการสำรวจจักรวาลของมนุษย์และเป็นภารกิจของเราในการทำความเข้าใจอย่างถ่องแท้