Galaksi adalah sebuah sistem masif di tata surya yang terikat gaya gravitasi yang terdiri atas bintang (dengan segala bentuk manifestasinya, antara lain bintang neutron dan lubang hitam), gas dan debu medium antarbintang, dan materi gelap–komponen yang penting namun belum begitu dimengerti.
Kata galaksi berasal dari bahasa Yunani galaxias, yang berarti “seperti susu,” yang merujuk pada galaksi Bima Sakti (bahasa Inggris: Milky Way).
Galaksi dapat dikelompokkan dalam tiga jenis utama yaitu eliptis, spiral dan tak beraturan. Berikut penjelasannya.
Sistem klasifikasi Hubble membedakan galaksi eliptis berdasarkan tingkat keelipsannya, dari E0 yang hampir berupa lingkaran, hingga E7 yang sangat lonjong.
Galaksi dalam kategori ini memiliki bentuk dasar elipsoid, sehingga tampak elips dari berbagai sudut pandang.
Galaksi tipe ini tampak memiliki sedikit struktur dan sedikit materi antar bintang, sehingga galaksi demikian memiliki sedikit gugus terbuka dan laju pembentukan bintang yang lambat.
Galaksi tipe ini didominasi oleh bintang tua yang beredar mengelilingi pusat gravitasi dengan arah yang acak.
Bintang-bintang dalam galaksi ini memiliki sedikit unsur-unsur berat karena pembentukan bintang sudah berhenti setelah lonjakan awalnya. Dalam hal tersebut, galaksi tipe ini mirip dengan gugus bola.
Galaksi-galaksi terbesar di alam semesta berbentuk galaksi eliptis raksasa. Kebanyakan galaksi eliptis dipercayai terbentuk akibat interaksi antar galaksi yang menyebabkan tabrakan atau penggabungan.
Galaksi starburst merupakan akibat dari tabrakan yang demikian dan dapat menyebabkan pembentukan galaksi eliptis.
Galaksi spiral terdiri dari sebuah piringan bintang-bintang yang berotasi, materi antar bintang, serta sebuah tonjolan pusat yang terdiri dari bintang-bintang tua.
Selain itu, terdapat lengan-lengan spiral terang yang menjulur dari tonjolan pusat.
Dalam sistem klasifikasi Hubble, galaksi spiral digolongkan sebagai tipe S, diikuti sebuah huruf (a, b, atau c) yang menunjukkan tingkat kerapatan dari lengan spiral dan ukuran dari tonjolan pusat.
Galaksi Sa memiliki lengan spiral yang samar dan bergulung rapat, serta tonjolan pusat yang relatif besar.
Sedangkan galaksi Sc memiliki lengan spiral yang jelas dan melebar serta tonjolan pusat yang relatif kecil.
Galaksi spiral dengan lengan yang tidak jelas terkadang disebut galaksi spiral flocculent.
Sedang galaksi dengan lengan yang jelas dan menonjol disebut galaksi spiral grand design.
Dalam galaksi spiral, lengannya membentuk pola seperti spiral logaritmis, pola yang secara teoretis terbentuk karena adanya gangguan terhadap massa bintang yang berputar seragam.
Dalam teori gelombang kepadatan lengan spiral ini diperkirakan berisi materi berkepadatan tinggi.
Saat bintang melewati salah satu lengan galaksi kecepatannya dipengaruhi oleh gaya gravitasi daerah yang kepadatan materinya lebih tinggi, dan kembali normal saat bintang sudah melewatinya.
Efek ini mirip dengan “gelombang” pelambatan mobil di jalan raya yang penuh mobil.
Lengan galaksi terlihat jelas karena kepadatan materi yang tinggi memungkinkan pembentukan bintang sehingga terdapat banyak bintang muda dan terang di sana.
Galaksi Bima Sakti merupakan galaksi spiral berbatang ukuran besar dengan diameter sekitar 30 kiloparsec dan ketebalan sekitar satu kiloparsec.
Bima Sakti memiliki sekitar 200 miliar (2×1011) bintang dengan massa total sekitar 600 miliar (6×1011) kali massa Matahari.
Galaksi ganjil (peculiar galaxy) merupakan galaksi yang memiliki sifat-sifat yang tidak biasa karena interaksi pasang surut dengan galaksi lain.
Contohnya adalah galaksi cincin, yang memiliki struktur mirip cincin berisi bintang dan materi antarbintang yang mengelilingi inti kosong.
Galaksi cincin diperkirakan terbentuk saat galaksi kecil melewati inti galaksi yang lebih besar.
Kejadian tersebut mungkin pernah dialami galaksi Andromeda yang memiliki beberapa struktur mirip cincin jika diamati pada spektrum inframerah.