ezervlerinden üretilirler. Yıldız doğumları oranının istisnai derecede yüksek olduğu galaksiler “starburst galaksi”ler adıyla bilinir. Bu galaksiler aşırı miktarda yıldız üretmeye sürekli olarak devam etselerdi gaz rezervlerini tüketerek ömürlerini iyice azaltırlardı. Fakat bu etkinlikleri genellikle yalnızca on milyon yıl kadar sürer ki, bu süre bir galaksinin ömür süresine nazaran nispeten kısa bir süredir. "Starburst galaksi"ler evren tarihinin erken dönemlerinde daha yaygındılar. Günümüzde bile bu galaksilerin, yıldız doğumları toplamına katkıları tahminen % 15 civarındadır.

Starburst galaksiler tozlu gaz yoğunlaşmalarıyla ve yeni doğmuş yıldızların çokluğuyla nitelenirler ki, bu yıldızlardan bazıları çevredeki bulutları iyonize ederek içerisinde yıldız oluşumlarının gerçekleştiği H II bölgeleri yaratan büyük yıldızlardır. Bu büyük yıldızlar süpernova patlamaları da üretirler ve bu patlamalarda saçtıkları maddeler çevredeki gazla çok güçlü bir etkileşime girerler. Bu patlamalar gaz bölgesinde yıldız oluşumunu sağlayan zincirleme reaksiyonları tetikler. Öyle ki bu etkinlik ancak sözkonusu bölgedeki gaz tüketildiğinde ya da dağıldığında son bulur.

Starburst tipi galaksiler, genellikle galaksilerin birleşmesiyle ya da etkileşime geçmesiyle açıklanır. Starburst galaksilerin bu tür bir etkileşimle oluşmasına, M82 galaksisi tipik bir örnek oluşturur. M 82 kendisinden daha büyük bir galaksi olan M 81 ile yüz yüze gelecek şekilde yakınlaşmış ve normal bir galaksinin on misli oranında yıldız üreten bir starburst galaksi hâline gelmiştir. Düzensiz galaksiler genellikle belirli aralarla starburst etkinliği sergilerler.

Gözlemleyebildiğimiz galaksilerin bir kısmı “etkin” olarak sınıflandırılır. Galaksiden çıkan toplam enerjinin önemli bir kısmı yıldızlar, toz ve yıldızlararası ortamdan değil, bir başka kaynaktan yayılmaktadır. Etkin galaksi çekirdeği için standart örnek, çekirdek bölgesindeki bir dev karadeliğin (SMBH) çevresinde oluşan bir katılım diskine dayanır. Bir etkin galaksi çekirdeğinin ışınımı maddenin diskten hareketle kara deliğe doğru düşmesi sırasındaki kütleçekimsel enerjiden kaynaklanır. Bu tür kozmik cisimlerin % 10’unda, yarıçapları bakımından birbirine zıt bir enerji akışı çifti, çekirdekten ışık hızına yakın hızlarda parçacıklar fırlatır. Bu akışları üreten mekanizma, yani bu akışların işleyişi henüz anlaşılamamıştır.

X ışınları şeklinde yüksek enerji ışınımları yayan etkin galaksiler ışıklılıklarına bağlı olarak "Seyfert galaksileri" ya da kuasar’lar olarak sınıflanırlar. Kuasar’lara benzeyen bir başka etkin galaksi türü de blazarlardır. Bunların Dünya’ya doğru yönelmiş bir rölativistik akışı oldukları gözlemlenmiştir. Radyo galaksi denilen etkin galaksiler ise bu rölativistik akışlarından radyo frekansları yayılan galaksilerdir. Muhtemelen, bir galaksi çekirdeği türü olan ve LINER (İng. "Low-Ionization Nuclear Emission-line Regions") kısa adıyla tanınan çekirdekler de etkin çekirdeklerdir. LINER tipindeki galaksilerin yaydıklarında düşük ölçüde iyonize öğeler baskındır. Bize yakın galaksilerin yaklaşık üçte biri LINER çekirdek türüne sahip galaksiler olarak sınıflanırlar.

Galaksilerin ortaya çıkma ve evrimlerinin incelenmesi bir bakıma galaksilerin nasıl meydana geldikleri ve evren tarihinde nasıl bir evrim yolu izledikleri sorularının yanıtlanması girişimleridir. Bu alandaki bazı teoriler geniş ölçüde kabul görmekle birlikte, bu alan astrofizikte halen ilerlemeler bekleyen etkin (araştırmaların sürdüğü) bir alandır.

Evrenin hâlihazırdaki erken modelleri Big Bang kuramına dayanmaktadır. Big Bang olayının başlangıcından 300.000 yıl sonra hidrojen ve helyum atomları denilen bir olayla oluşmaya başladılar. Bu dönemde hemen hemen tüm hidrojen nötrdü (iyonize olmamış), ışığı kolaylıkla soğurabilir haldeydi ve yıldızlar henüz oluşmamışlardı. Dolayısıyla bu döneme Karanlık Çağlar adı verilir. Yoğunluk kararsızlıklarının (ya da anizotropik düzensizliklerinin) olduğu bu ilk maddede büyük yapılar belirmeye başladılar. Baryonik madde kütleleri karanlık maddenin soğuk halelerinde yoğunlaşmaya başladılar. Bu ilk yapılar sonradan, günümüzde gördüğümüz galaksiler hâline geleceklerdi.

Galaksilerin bu erken durumuna ilişkin kanıt 2006’da IOK-1 galaksisinin keşfedilmesiyle elde edildi. Bu galaksi 6.96 gibi olağan-dışı yüksek bir kırmızıya kayma içerisindeydi ki, bu da Büyük Patlama başlangıcından 750 milyon yıl sonra meydana geldiğini gösteriyor ve şimdiye dek gözlemlenenler içinde en uzak ve en eski galaksi olduğunu ortaya koyuyordu. Her ne kadar bazı bilim insanları Abell 1835 IR1916 gibi başka gök cisimlerinin IOK-1’den daha yüksek bir kırmızıya kayma içerisinde olduğunu ileri sürmüşlerse de, şimdilik genel kabul, yaşı ve bileşimi bakımından IOK-1’e öncelik vermektedir. Böyle öngalaksilerin (protogalaksi) varlığı, bunların Karanlık Çağlar denilen dönemde oluşmuş olabilecekleri fikrini akla getirmektedir.

Bu tür erken galaksi oluşumlarının ortaya çıkış süreci astronomide henüz tartışmaya açık temel meselelerden birini oluşturmaktadır. Bu konuya ilişkin teoriler iki kategoride ele alınabilir:


Bu teoriler artık büyük karanlık madde halelerinin muhtemel varlığını da hesaba katarak yeniden düzenlenmek durumundadır. Öngalaksiler oluşmaya ve büzülmeye başladıktan sonra, bunlarda ilk hale yıldızları (Popülasyon III yıldızları, III. kuşak yıldızlar) ortaya çıkmışlardır. Bu yıldızlar tümüyle hidrojen ve helyumdan meydana gelmiş büyük yıldızlardı. Bu iri yıldızlar yakıt rezervlerini hızla tüketip süpernovalar hâline geldiler ve yıldızlararası ortama ağır elementler saldılar. Bu “ilk kuşak yıldızları” çevredeki nötr hidrojeni iyonize ederek, uzayda ışığın yolculuk etmesine olanak veren oluşumlar yarattılar.

Bir galaksinin oluşmasını sağlayıcı anahtar yapılar, Big Bang'ın başlangıcına kıyasla, bir milyar yıl içinde ortaya çıkmışlardır. Bunlar küresel yıldız kümeleri, dev kara delikler ve II. kuşak (yaşlı) yıldızlarından oluşan galaktik “karın”dır. Öyle görünüyor ki, dev kara delikler, galaksilerin büyümelerinin düzenlenmesinde anahtar bir rol oynamışlardır. Bu erken dönemde galaksiler büyük ölçüde yıldız doğumları yaşamışlardır.

Sonraki iki milyar yıl sırasında, biriken madde galaktik disk içine yerleşmiştir. Bir galaksi, yaşamı boyunca, kendine yüksek hız bulutları ve cüce galaksilerden çektiği maddeleri katar. Bu maddeler çoğunlukla hidrojen ve helyumdur. Yıldızların doğum-ölüm çevrimi, yavaş yavaş ağır elementlerin salınmasını artırır ki, bu, sonradan gezegenlerin oluşmasına imkân sağlayacaktır.

Çarpışmalarının ve kütleçekimsel etkileşimlerinin galaksilerin evrimi üzerinde hatırı sayılır bir etkisi vardır. Erken dönemde galaksi birleşmeleri daha yaygındı ve galaksilerin çoğu, biçimleri bakımından “tuhaf galaksiler” (İng. "peculiar galaxy") sınıfındaydılar. Yıldızlar arasındaki uzaklık yeterince büyük olduğundan, çarpışan galaksilerdeki yıldızlar bu çarpışmadan etkilenmezler, yani galaksilerin kendileri gibi değişikliğe uğramazlar. Bununla birlikte, spiral kolları oluşturan gaz ve tozun kütleçekim etkisiyle sıyrılması, “gelgit kuyruğu” denilen bir yıldız zincirinin meydana gelmesine neden olur. Bu tür oluşumların örnekleri NGC 4676 ve Antenler Galaksisi adıyla bilinen çarpışan galaksilerde görülebilir.
Bu tür bir etkileşimin bir örneği de Samanyolu Galaksisi ile komşusu Andromeda Galaksisi’dır. Her iki galaksi birbirlerine 130 km/s hızla yaklaşmaktadır ve hızlarını etkileyen yan hareketler göz ardı edilirse, yaklaşık 5-6 milyar yıl sonra çarpışacaklardır.. Samanyolu Galaksisi daha önce hiç bu kadar büyük bir galaksi ile çarpışmamış olsa da, daha önce cüce galaksiler ile çarpışmış olduğuna ilişkin kanıtlar artmaktadır. Böyle büyük ölçekli çarpışmalar nadirdir ve zaman geçtikçe böyle iki denk galaksinin birleşmesi daha nadir hale gelmektedir. Parlak galaksilerin çoğu ömürlerinin son milyar yıllarında böyle kökten bir değişikliğe uğramazlar.

İlkel yıldızın çökmesiyle meydana gelen yıldızlar, evrimleri boyunca kütlelerinin büyük bir kısmını yıldızlararası ortama atarak beyaz cüce, nötron yıldızı veya bir kara delik olarak evrimlerine son verirler. Günümüzde yıldız doğumlarının çoğu serin gazın pek tükenmemiş olduğu küçük galaksilerde meydana gelmektedir. Samanyolu Galaksisi gibi sarmal galaksiler, spiral kollarındaki yıldızlararası yoğun hidrojen moleküler bulutlarına sahip oldukları sürece yalnızca yeni kuşak yıldızlar üretirler. Bu gazdan artık yoksun olduklarından eliptik galaksiler ise yeni yıldızlar üretemezler. Mevcut hidrojen rezervleri yıldızlarca tüketilip ağır elementlere dönüştürüldüğünde yeni yıldız doğumları meydana gelemez. Yıldızları yaşlandıkça galaksinin parlaklığı da giderek azalır.

İçinde bulunduğumuz "yıldız oluşum çağı"nın yüz milyar yıl süreceği tahmin edilmektedir. Kızıl cüceler gibi çok daha küçük ve giderek soluklaşan yaşlı yıldızların olacağı sonraki "yıldız çağı"nın 10-100 trilyon yıl süreceği düşünülmektedir. Bu “yıldız çağı”nın sonunda galaksiler şu sıkışık cisimlerden ibaret olacaklardır: Kahverengi cüceler, beyaz cüceler (soğumuş kara cüceler), nötron yıldızları ve kara delikler. Ardından kütleçekimsel gevşemenin sonucu olarak tüm yıldızlar kara deliklere düşecekler ya da çarpışmalar sonucunda galaksilerarası uzaya fırlatılacaklardır.

Evrendeki galaksiler tek biçimli bir şekilde dağılmadıkları gibi tümüyle düzensiz bir şekilde de dağılmıştır. Gökyüzüne ilişkin "derin alan" araştırmaları galaksilerin genellikle birbirlerine bağlı bir şekilde topluluklar oluşturduğunu ortaya koymuştur. Milyarlarca yıl boyunca bir başka galaksiyle etkileşime geçmemiş galaksiler çok nadirdir. Şimdiye dek araştırılan galaksilerden yalıtılmış halde oldukları gözlemlenenlerin oranı yalnızca % 5’tir. Kaldı ki bunların geçmişlerinde bir başka galaksiyle etkileşime geçmiş olmaları, çarpışmış olmaları, hatta, halen küçük galaksilerden oluşmuş uydulara sahip olmaları mümkündür. Yalıtılmış durumda bulunan galaksilerde yıldız doğumları, sahip oldukları gazlar diğer galaksilerdeki gibi etkileşimlerle sıyrılmam