Долгое время считалось, что спиральные туманности, наблюдающиеся на небе в мощные телескопы, принадлежат нашей Галактике. Еще в 1907 г. полагали, что расстояние до соседней к нам звездной системы – галактики в созвездии Андромеды – всего 19 световых лет. В начале XX в. среди астрономов разгорались целые дискуссии: являются ли эти туманные объекты частью Галактики, или все же они лежат далеко за ее пределами. Вся проблема была в том, что тогда не существовало надежных способов определения расстояний до этих объектов. Однако в 1923 г. американский астроном Эдвин Хаббл обнаружил в туманности Андромеды несколько переменных звезд – цефеид, по изменению блеска которых можно определять расстояния до них. Он нашел, что расстояние до туманности Андромеды по крайней мере в 10 раз больше размеров нашей Галактики (современное значение 2,5 млн. св. лет). Позже были определены и расстояния до других внегалактических туманностей. Оказалось, что это гигантские звездные острова, такие же или почти такие, как наша собственная Галактика.
Мир галактик показал удивительное разнообразие их форм и физических характеристик. Первую и довольно удачную классификацию галактик по их внешнему виду выполнил еще Хаббл. Эта классификация носит название камертонной (рис. 12.1). По внешнему виду различают эллиптические (около 17 % от общего числа галактик), спиральные (около 80 % от общего числа галактик) и неправильные галактики (около 3 % от общего числа галактик).
Классификация Хаббла возникла как чисто морфологическая (связанная с формой) и была основана на том, как выглядят галактики в оптическом диапазоне. Позднее выяснилось, что внешний вид галактик связан с их физическими характеристиками – массой, светимостью, количеством атомарного и молекулярного газа, типом звездного населения, количеством пыли, темпом рождения звезд и т.д. Эта связь носит статистический характер, но прослеживается вполне отчетливо.
Эллиптические галактики (Е) имеют вид правильных кругов или эллипсов, яркость которых плавно уменьшается от центра к периферии (рис. 12.2). Видимая сплюснутость эллиптической галактики обозначается дополнительной цифрой от 0 до 7 и определяется формулой e = 10(a – b)/a, где а – большая, а b – малая оси эллипса. Звезды эллиптических галактик обращаются вокруг центра галактики очень медленно (скорость вращения обычно не превышает нескольких десятков км/с).