Et af dr grundlæggende mål for stjernernes astronomi, er at forstå stjernernes livscyklus, herunder hvordan stjerner dannes af skyer af interstellar gas. I kapitel 14, så vi på en ret komplet gennemgang af denne proces, i hvert fals som den finder sted i dag, og bandt denne historie stærkt sammen med observationer af Jordens galaktiske nabolag. Galaktisk astronomi, har et lignende grundlæggende mål. Astronomer vil meget gerne have en komplet og velafprøvet teori om, hvordan Mælkevejsgalaksen blev dannet. Fordelingen af stjerner i forskellige aldre, med forskellige mængder af tunge grundstoffer, er et fingerpeg. Yderligere spor, kommer fra studiet af andre galakser på forskellige afstande (og derfor forskellige aldre), deres supermassive sorte huller og deres fusionshistorier.
Blandt disse spor er egenskaberne for kuglehobene og højhastighedsstjernerne i galaksen vigtige. Af de grunde, som vi så på tidligere i dette kapitel, må disse objekter have været blandt de første stjerner der blev dannet, og stadig eksisterer i dag. Den kendsgerning, at de ikke er koncentreret i galaksens skive eller bule fortæller, at de blev dannet fra gasskyer, længe før de lagde sig tilrette som galaksens skive. Observationerne af, at kuglehobene er meget gamle, og at den yngste kuglehob er ældre end de ældste stjerner i skiven, er enig i denne tolkning. Tilstedeværelsen af ekstremt små mængder af tunge grundstoffer i atmosfæren hos stjernerne i haloen indikerer også, at mindst en generation af stjerner skal have levet og døet, før dannelsen af de stjerner i haloen, som er synlige i dag.
Galakser eksisterer ikke i fuldstændig isolation. Langt de fleste galakser er dele af tyngdebundne samlinger af galakser. De mindste og mest almindelige af disse kaldes galaksehobe. En galaksehob, indeholder så mange som adskillige dusin galakser, de fleste af dem dværggalakser. Mælkevejen er medlem af den Lokale Gruppe, der først blev identificeret af Edwin Hubble i 1936. Hubble noterede 12 galakser, som en del af den Lokale Gruppe, men i dag tæller astronomerne mindst 50 galakser som medlemmer. Gruppen omfatter de to store bjælkespiralgalakser (Mælkevejen og Andromeda), sammen med nogle elliptiske og irregulære galakser, og mindst 30 mindre dværggalakser, som befinder sig i et volumen på cirka 3 millioner parsec (10 millioner lysår) i diameter (se figur 20.17). Næsten 98 procent af hele galaksemassen i den Lokale Gruppe, ligger i dens to store galakser. Den tredjestørste galakse, Triangulum, er en spiralgalakse uden bjælke, med en masse på omkring en tiendedel af Mælkevejen eller Andromeda. De fleste, men ikke alle, af de elliptiske og sfæriske dværggalakser i gruppen, er ledsagere til Mælkevejen eller Andromeda. Den Lokale Gruppe interagerer med nogle nærliggende grupper, og i kapitel 22 vil du lære, at den Lokale Gruppe er en del af den lokale superhob, kaldet Virgo Superhoben, en samling af mange grupper af galakser.
Fra egenskaberne for kuglehobene og højhastighedsstjernerne i galaksens halo, tilstedeværelsen af det centrale massive sorte hul, og antallet af nærliggende dværggalakser, har astronomerne konkluderet, at Mælkevejen blev dannet, da gassen i en enorm ”klump” af mørkt stof kollapsede ind i et stort antal små protogalakser. Nogle af disse mindre klumper, er de små satellitdværggalakser i den Lokale Gruppe nær Mælkevejen. De større blandt dem, er den Store og Lille Magellanske Sky (se figur 20.18), som let ses med det blotte øje på den sydlige halvkugle, og meget ligner løsrevne stykker af Mælkevejen. Blandt de nærmeste, er Sagittarius dværggalaksen, der ses pløje sig gennem galaksens skive, på den anden side af Mælkevejens bule. Astronomer har observeret strømme af stjerner fra Sagittarius dværggalaksen, og nogle andre dværggalakser, der bliver tidemæssigt forstyrret af Mælkevejen. Disse dværggalakse vil blive en del af Mælkevejen – en indikation af, at galaksen stadig vokser (se figur 20.19). Computersimuleringer tyder på, at sådanne fusioner kan forårsage spiralarmenes struktur.
Der er mere end 20 af disse satellitdværggalakser, selv om det ikke er sikkert, at alle er tyngdebundne til Mælkevejen. Nogle af de svagere af dem, blev først opdaget for nylig, på grund af deres lave lysstyrker. Dværggalakserne observeret, er de galakser med den laveste masse, og de er domineret i endnu større grad, and en endnu større brøkdel af mørkt stof end de andre kendte galakser. De indeholder også stjerner med meget lave mængder af grundstoffer tungere end helium. Disse ultrasvage dværggalakser, leverer sport til dannelsen af den Lokale Gruppe. Derudover, kan observationer af de omkringliggende dværggalaksers bevægelser og hastigheder, føre til nye skøn over det mørke stofs masse, inden for Mælkevejen selv.
Protogalakser smeltede sammen, for at danne de store bjælkespiralgalakser i den Lokale Gruppe. Sammensmeltninger og kollisioner af galakser i den Lokale Gruppe, sker den dag i dag (se Grundlæggende Viden 20.2). Astronomerne der forsøger at forstå, hvordan Mælkevejen blev dannet, skal tage hensyn til fordelingen af stjerner med forskellige aldre, forskellige mængder af tunge grundstoffer, tilstedeværelsen af mørkt stof, det supermassive sorte hul, og beviser der indikerer hvornår og hvor disse sammensmeltninger fandt sted. Billeder af fjerne galakser (set som de eksisterede for milliarder af år siden), såvel som observationer af ”gløden” der er blevet efterladt fra de tidligste varmeste faser af selve universet, levere alle lige vigtige brikker til puslespillet. I de kommende kapitler, vil vi vende tilbage til historien om galaksedannelse sammen med udviklingen af strukturen i universet.