以星係和星係際空間為研究對象的天文學分支學科，研究的對象是我們的銀河係以外的星係(研究所有不屬於銀河係天文學的天體)，又稱河外天文學。它的任務是探討星係的結構、運動、起源和演化，星係對、星係群和星係團的空間結構、相互作用和演化聯係，星係成團現象以及更大尺度的物質分布。星係天文學是現代宇宙學的基礎。
基本信息：
中文名稱：星係天文學
外文名稱：gctic astronomy
類型：天文學分支學科
研究對象：星係和星係際空間
別名：河外天文學
創始人：愛德溫·哈勃(edwin p. hubble)
定義：
一門以河外星係為觀測和研究對象的分支學科。
發展簡史和內容
1888年出版的《星雲星團新總表》(ngc)及其《補編》(ic)刊載了 個非恆星天體和非單星天體，後來判明其中絕大多數是河外星係，這為星係天文學的誕生準備了基本資料。
1919年，哈勃用當時最大的1.5米和2.5米反射望遠鏡發現了近距星係──仙女星係ngc 224(m31)、三角星雲ngc 598(m33)、人馬座星雲ngc 6822中的造父變星，並根據周光關係，測定了距離，證明它們在銀河係之外，並且指出當時統稱為星雲的天體，大多是和銀河係同一等級的恆星係統，把它們命名為河外星係，簡稱星係。接著，哈勃在前人發現的基礎上，還揭示了星係世界普遍有譜線紅移效應以及星係距離和紅移大小成正比的規律，從而建立了星係天文學。五十年代以前，星係天文學主要沿著兩個方向發展。一是研究以10年為演化尺度的星係(即所謂正常星係)的形態、結構、運動和物理狀況;建立形態分類係統，把大多數星係納入旋渦、棒旋、透鏡、橢圓和不規則五大形態框架;通過星係的自轉以及星係群的運動，測定星係的質量，表明從10~10太陽質量的矮星係、10~10太陽質量的巨星係、直到10~10太陽質量的超巨星係，大小可差7個量級;用測光方法和光譜方法探討星係的恆星成分和氣體成分，以及星族的劃分和分布等。另一方向的進展是，建立並改進星係距離尺度，通過星係的空間分布、成團現象和紅移效應，探索大尺度宇宙結構，描述今日所公認的百億光年範圍的可觀測宇宙等。
近三十年來，逐步打開了射電、紅外線、紫外線、x射線和γ射線\"天窗\";發現了短於10年的激擾活動和高能現象;探測到射電星係、類星體等形形色色的特殊河外天體;這些發現都向天體物理學和傳統觀念提出了嚴重的挑戰。今天的星係和星係際空間的研究已成為天文學最活躍的領域之一。
研究方法和手段
用中等口徑的光學望遠鏡，可對本星係群的一些成員(如大小麥哲倫雲、仙女星係)的星係盤、旋臂、星係核、星係暈和星係冕進行分部觀察，並對其成員天體(星團、電離氫區、行星狀星雲、超巨星、紅巨星、新星、造父變星)作光度測量和光譜分析。然而，除少數近距星係外，絕大多數星係因距離遙遠，呈現為暗弱的小麵光源，其微小程度甚至接近於點源。要取得它們的光學觀測資料，必須用大口徑望遠鏡和高效能輻射接收裝置，而對百億光年的深空探索還得配備強光力廣角設備。要掌握河外天體的射電天圖，則必須有大型的射電並且還要具備能與光學成像相稱的射電分辨技術。河外星係世界的非熱輻射和高能過程，正吸引著全球的大型射電儀器和空間探測裝置。當代威力強大的各個波段的望遠鏡都把河外天體作為重要的觀察對象，以期在這方麵獲得更大的進展和突破。星係天文學的主要研究手段是天體物理方法和射電天文方法。此外，星係動力學和統計天文學也是重要的研究工具。
星係天文學之父
美國天文學家愛德溫·哈勃(edwin p. hubble)(1889~1953)開辟了河外星係和大宇宙的研究，被譽為\"星係天文學之父\"。提到哈勃，使我們想起1990年4月24日，美國\"發現號\"航天飛機把一架大型天文望遠鏡送入環繞地球運動的軌道。這架\"空間望遠鏡\"也叫\"哈勃空間望遠鏡\"，就是為紀念這位著名天文學家的。
1926年，哈勃根據星係的形狀等特征，係統地提出星係分類法，這種方法一直沿用至今。他把星係分為三大類:橢圓星係、旋渦星係和不規則星係。旋渦星係又可分為正常旋渦星係和棒旋星係。除此之外，也還有其它分類。對星係分類，是研究星係物理特征和演化規律的重要依據。
河外星係的特征：
大小
橢圓星係的大小差異很大，直徑在3300多光年至49萬光年之間;旋渦星係的直徑一般在1.6萬光年至16萬光年之間;不規則星係直徑一般在6500光年至2.9萬光年之間。當然，由於星係的亮度總是由中心向邊緣漸暗，外邊緣沒有明顯界線，往往用不同的方法測得的結果也是不一樣的。
質量
星係質量一般在太陽質量的100萬至億倍之間。橢圓星係的質量差異很大，大小質量差竟達1億倍。相比之下，旋渦星係質量居中，不規則星係一般較小。
運動
星係內的恆星在運動，星係本身也有自轉，星係整體在空間同樣在運動。星係的紅移現象 所謂星係的紅移現象，就是在星係的光譜觀測中，某一譜線向紅端的位移。為什麽有這種位移呢?這種位移現象說明了什麽呢?根據物理學中的多普勒效應，紅移表明被觀測的天體在空間視線方向上正在遠離我們而去。1929年，哈勃發現星係紅移量與星係離我們的距離成正比。距離越遠，紅移量越大。這種關係被稱之為哈勃定律。這是大爆炸宇宙學的實測依據。
分布
星係在宇宙空間的總體分布是各個方向都一樣，近於均勻。但是從小尺度看，星係的分布又是不均勻的，與恆星的分布一樣，有成團集聚的傾向，大麥哲倫星係和小麥哲倫星係組成雙重星係。它們又和銀河係組成三重星係。加上仙女座大星係等構成了本星係群。
演化
作為龐大的天體係統來說，星係也是有形成、發展到衰亡的演化過程。星係從形態序列看有橢圓星係、旋渦星係和不規則星係。這種形態上的差別是否代表它們演化階段的不同呢?誰屬年輕?誰是中年?誰算老年?這些問題仍未有結論，尚處於探索之中。 橢圓星係:外形呈正圓形或橢圓形，中心亮，邊緣漸暗。按外形又分為e0到e7八種次型。 e0型橢圓星係 e1型橢圓星係 e7型橢圓星係 旋渦星係:外形呈旋渦結構，有明顯的核心，核心呈透鏡形，核心球外是一個薄薄的圓盤，有幾條旋臂，在旋渦星係中有一類的核心不是球形，而是棒狀，旋臂從棒的兩端生出，稱為棒旋星係。 sc型旋渦星係 仙女座大星雲是一個sb型旋渦星係 正向的sb型旋渦星係 sbb型棒旋星係 不規則星係:外形沒有明顯的核心和旋臂，看不出旋轉的對稱性結構，呈不規則的形狀。大麥哲倫雲小麥哲倫雲 不規則星係 除上述哈勃分類以外，也還有特殊星係，特殊星係主要表現在星係核有明顯的活動。
基本信息：
中文名稱：星係天文學
外文名稱：gctic astronomy
類型：天文學分支學科
研究對象：星係和星係際空間
別名：河外天文學
創始人：愛德溫·哈勃(edwin p. hubble)
定義：
一門以河外星係為觀測和研究對象的分支學科。
發展簡史和內容
1888年出版的《星雲星團新總表》(ngc)及其《補編》(ic)刊載了 個非恆星天體和非單星天體，後來判明其中絕大多數是河外星係，這為星係天文學的誕生準備了基本資料。
1919年，哈勃用當時最大的1.5米和2.5米反射望遠鏡發現了近距星係──仙女星係ngc 224(m31)、三角星雲ngc 598(m33)、人馬座星雲ngc 6822中的造父變星，並根據周光關係，測定了距離，證明它們在銀河係之外，並且指出當時統稱為星雲的天體，大多是和銀河係同一等級的恆星係統，把它們命名為河外星係，簡稱星係。接著，哈勃在前人發現的基礎上，還揭示了星係世界普遍有譜線紅移效應以及星係距離和紅移大小成正比的規律，從而建立了星係天文學。五十年代以前，星係天文學主要沿著兩個方向發展。一是研究以10年為演化尺度的星係(即所謂正常星係)的形態、結構、運動和物理狀況;建立形態分類係統，把大多數星係納入旋渦、棒旋、透鏡、橢圓和不規則五大形態框架;通過星係的自轉以及星係群的運動，測定星係的質量，表明從10~10太陽質量的矮星係、10~10太陽質量的巨星係、直到10~10太陽質量的超巨星係，大小可差7個量級;用測光方法和光譜方法探討星係的恆星成分和氣體成分，以及星族的劃分和分布等。另一方向的進展是，建立並改進星係距離尺度，通過星係的空間分布、成團現象和紅移效應，探索大尺度宇宙結構，描述今日所公認的百億光年範圍的可觀測宇宙等。
近三十年來，逐步打開了射電、紅外線、紫外線、x射線和γ射線\"天窗\";發現了短於10年的激擾活動和高能現象;探測到射電星係、類星體等形形色色的特殊河外天體;這些發現都向天體物理學和傳統觀念提出了嚴重的挑戰。今天的星係和星係際空間的研究已成為天文學最活躍的領域之一。
研究方法和手段
用中等口徑的光學望遠鏡，可對本星係群的一些成員(如大小麥哲倫雲、仙女星係)的星係盤、旋臂、星係核、星係暈和星係冕進行分部觀察，並對其成員天體(星團、電離氫區、行星狀星雲、超巨星、紅巨星、新星、造父變星)作光度測量和光譜分析。然而，除少數近距星係外，絕大多數星係因距離遙遠，呈現為暗弱的小麵光源，其微小程度甚至接近於點源。要取得它們的光學觀測資料，必須用大口徑望遠鏡和高效能輻射接收裝置，而對百億光年的深空探索還得配備強光力廣角設備。要掌握河外天體的射電天圖，則必須有大型的射電並且還要具備能與光學成像相稱的射電分辨技術。河外星係世界的非熱輻射和高能過程，正吸引著全球的大型射電儀器和空間探測裝置。當代威力強大的各個波段的望遠鏡都把河外天體作為重要的觀察對象，以期在這方麵獲得更大的進展和突破。星係天文學的主要研究手段是天體物理方法和射電天文方法。此外，星係動力學和統計天文學也是重要的研究工具。
星係天文學之父
美國天文學家愛德溫·哈勃(edwin p. hubble)(1889~1953)開辟了河外星係和大宇宙的研究，被譽為\"星係天文學之父\"。提到哈勃，使我們想起1990年4月24日，美國\"發現號\"航天飛機把一架大型天文望遠鏡送入環繞地球運動的軌道。這架\"空間望遠鏡\"也叫\"哈勃空間望遠鏡\"，就是為紀念這位著名天文學家的。
1926年，哈勃根據星係的形狀等特征，係統地提出星係分類法，這種方法一直沿用至今。他把星係分為三大類:橢圓星係、旋渦星係和不規則星係。旋渦星係又可分為正常旋渦星係和棒旋星係。除此之外，也還有其它分類。對星係分類，是研究星係物理特征和演化規律的重要依據。
河外星係的特征：
大小
橢圓星係的大小差異很大，直徑在3300多光年至49萬光年之間;旋渦星係的直徑一般在1.6萬光年至16萬光年之間;不規則星係直徑一般在6500光年至2.9萬光年之間。當然，由於星係的亮度總是由中心向邊緣漸暗，外邊緣沒有明顯界線，往往用不同的方法測得的結果也是不一樣的。
質量
星係質量一般在太陽質量的100萬至億倍之間。橢圓星係的質量差異很大，大小質量差竟達1億倍。相比之下，旋渦星係質量居中，不規則星係一般較小。
運動
星係內的恆星在運動，星係本身也有自轉，星係整體在空間同樣在運動。星係的紅移現象 所謂星係的紅移現象，就是在星係的光譜觀測中，某一譜線向紅端的位移。為什麽有這種位移呢?這種位移現象說明了什麽呢?根據物理學中的多普勒效應，紅移表明被觀測的天體在空間視線方向上正在遠離我們而去。1929年，哈勃發現星係紅移量與星係離我們的距離成正比。距離越遠，紅移量越大。這種關係被稱之為哈勃定律。這是大爆炸宇宙學的實測依據。
分布
星係在宇宙空間的總體分布是各個方向都一樣，近於均勻。但是從小尺度看，星係的分布又是不均勻的，與恆星的分布一樣，有成團集聚的傾向，大麥哲倫星係和小麥哲倫星係組成雙重星係。它們又和銀河係組成三重星係。加上仙女座大星係等構成了本星係群。
演化
作為龐大的天體係統來說，星係也是有形成、發展到衰亡的演化過程。星係從形態序列看有橢圓星係、旋渦星係和不規則星係。這種形態上的差別是否代表它們演化階段的不同呢?誰屬年輕?誰是中年?誰算老年?這些問題仍未有結論，尚處於探索之中。 橢圓星係:外形呈正圓形或橢圓形，中心亮，邊緣漸暗。按外形又分為e0到e7八種次型。 e0型橢圓星係 e1型橢圓星係 e7型橢圓星係 旋渦星係:外形呈旋渦結構，有明顯的核心，核心呈透鏡形，核心球外是一個薄薄的圓盤，有幾條旋臂，在旋渦星係中有一類的核心不是球形，而是棒狀，旋臂從棒的兩端生出，稱為棒旋星係。 sc型旋渦星係 仙女座大星雲是一個sb型旋渦星係 正向的sb型旋渦星係 sbb型棒旋星係 不規則星係:外形沒有明顯的核心和旋臂，看不出旋轉的對稱性結構，呈不規則的形狀。大麥哲倫雲小麥哲倫雲 不規則星係 除上述哈勃分類以外，也還有特殊星係，特殊星係主要表現在星係核有明顯的活動。