Una galaxia es un sistema masivo formado por millones o incluso billones de estrellas, además de planetas, nubes de gas y polvo, y materia oscura, unidos principalmente por la gravedad. Se estima que la materia oscura supone en torno al 90 % de la masa en la mayoría de las galaxias, aunque su naturaleza todavía no se comprende del todo.
El número de estrellas de una galaxia es muy variable: desde unos pocos millones en las más pequeñas hasta un billón (1012) en las más grandes. Además de estrellas, una galaxia contiene otras estructuras, como las nebulosas y los cúmulos estelares.
La imagen anterior muestra a M81 y M82, dos galaxias de la constelación de la Osa Mayor, y es un recorte de una fotografía que tomé desde Querol el 13 de abril de 2017 con un telescopio refractor Long Perng ED80/500 y una cámara Canon EOS 550D.
Las estrellas y el resto de estructuras que forman una galaxia siguen órbitas alrededor de un centro definido por su propia atracción gravitatoria mutua. La velocidad orbital depende de la distancia al centro: en las regiones interiores aumenta con la distancia y, en las zonas exteriores de las galaxias espirales, se mantiene aproximadamente constante. Este comportamiento (la «curva de rotación plana») es una de las principales evidencias de la existencia de materia oscura.
Hasta hace unos años se pensaba que el número de galaxias del universo observable era de unos 200.000 millones, pero un estudio de 2016 elevó esa cifra a unos 2 billones (diez veces más).
El espacio que hay entre las galaxias, el espacio intergaláctico, está ocupado por un gas tenue cuya densidad media no supera un átomo por metro cúbico.
Las observaciones indican que en el núcleo de muchas galaxias hay agujeros negros supermasivos, con masas de entre un millón y 10.000 millones de veces la del Sol, concentradas en una región de tamaño similar al del Sistema Solar.
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