早期的星系

艺术家对可观测宇宙的对数尺度概念图。星系让位于外围的大尺度结构，以及大爆炸产生的热而稠密的等离子体。这个“边缘”只是时间上的边缘。

今天，我们看到的宇宙是大爆炸发生138亿年后的样子。我们看到的大多数星系聚集在一起，形成星系群（如本星系群）和星系团（如室女座星系团），它们被所谓的“空洞”分隔开来。这些星系群中既有螺旋星系，也有椭圆星系，其中类似银河系的典型星系平均每年可以形成1颗像太阳一样的新恒星。

此外，宇宙中的常规物质主要由氢和氦组成，但还有大约1%到2%的常规物质由周期表中的重元素组成，使得像地球这样的岩石行星得以形成，并产生复杂的，甚至有机的化学反应。尽管星系之间有很多差别，比如一些星系十分活跃，恒星不断形成；一些星系具有活跃的黑洞，而另一些却几十亿年都没有任何新的恒星形成，不一而足，但通常而言，我们所看到的星系都十分庞大，经过了漫长的演变而聚集在一起。

宇宙大尺度结构的演化，从早期的均匀状态到我们今天所知的聚集成团的宇宙。如果改变现今宇宙所拥有的物质，那么暗物质的种类和数量将会组成一个完全不同的宇宙。请注意这样一个事实：在所有情况下，小规模结构都出现在早期，而大规模结构直到很久以后才出现。

然而，如果我们向更远的宇宙望去，也就是回望更早的宇宙，就会看到宇宙是如何成长成现在这样的。在更远的宇宙中，我们会发现星系团的规模稍微小一些，也稍微均匀一些，尤其是在更大的尺度上。我们会看到星系的质量更低，演变特征也更少，螺旋星系更多，椭圆星系更少。平均而言，这些星系中蓝色恒星的比例更大，其过往的恒星形成率也更高。尽管星系之间的空间变小，但早期星系群和星系团的整体质量也变小了。

在这幅宇宙的图景中，今天的星系是由规模更小、质量更低的星系在宇宙的时间尺度上合并而成的，并逐渐发展成为宇宙中最庞大的结构之一。与如今的星系相比，早期宇宙中星系的特点包括以下几个方面：

•规模较小；

•质量较低；

•聚集得更加紧密；

•数量更多；

•呈现蓝色；

•含有更多气体；

•恒星形成速率较高；

•重元素的比例较少。

可以与现在的银河系相媲美的星系有很多，但与现今看到的星系相比，与银河系相似的更年轻的星系本质上更小、更蓝、更混乱、气体更丰富。对于第一批星系来说，这种效应非常极端。在我们所能观测到的宇宙中，星系就遵循着这些规则。