Kui kaugel on teised galaktikad? Kuidas ja millal nad tekkisid?

Linnutee galaktikast väljaspool asuvatest vaatlusobjektidest on enim uuritud Andromeda tähesüsteemi, mis ongi kaugeim asi, mida palja silmaga näha saab. Andromeda on pimedal ööl näha ilma vaatlusvahenditeta, seepärast on udukogu tuntud juba tuhandeid aastaid. Kui kaugel see asub, jäi lihtsalt pakkumise tasemele. Kauguse määramise tegelikud võimalused avanesid alles 20. sajandil. 1885. aastal avastas Tartus töötanud astronoom Ernst Hartwig  Andromeda galaktikas supernoova. 1887. aastal pildistati pika säriajaga spiraalset struktuuri. Ometi jäi valitsema arvamus, et tegu on Linnutees asuva udukogu või noore tähe juures tekkiva planeedisüsteemiga. 1917. aastast olukord muutus. Paljude kogunenud fotode läbivaatamine näitas, et sarnased nähtused Linnutees on keskmiselt 10 korda eredamad kui Andromedas. See viitab väga selgelt suurele kaugusele. 1922. aastal pakkus Eesti astronoom Ernst Öpik välja uue kauguse hindamise meetodi ja arvutas Andromeda kauguseks 1,5 miljonit valgusaastat. 1929. avaldas Edwin Hubble oma tulemuse, muutlike tähtede (tsefeiidide) kaudu arvutatud Andromeda kauguse – 900 000 valgusaastat. Kuigi täpsus jättis soovida, oli sellega lõplikult selge, et Andromeda galaktika on eraldiseisev tähesüsteem väljaspool meie galaktikat. Andromeda kauguseks loetakse praegu kõiki 21. sajandi algul tehtud mõõtmisi keskmistades 2,54 ± 0,11 miljonit valgusaastat. Seal arvatakse olevat umbes triljon tähte. Andromeda galaktika läbimõõduks on pikka aega hinnatud 70 000–80 000 valgusaastat. 2005. aastal avaldatud andmed näitavad, et paljud hajusasse galaktikat ümbritsevasse tähepilve (halosse) loetud tähed tiirlevad siiski galaktika keskme ümber ja Andromeda läbimõõt on pigem 220 000 valgusaastat.

Galaktikate tekkimist kirjeldavad Suure Pagu teoorial põhinevad kosmoloogilised mudelid. 13,8 miljardi aasta eest tekkinud Universum jõudis vesiniku ja heeliumi aatomite tekkimiseni umbes 300 000 aastaga. Tiheduse juhuslikud kõikumised võimaldasid ainel hakata kogunema varemalt tumeainest moodustund struktuuris. Sellest said tähed ja galaktikad. Kuidas galaktikad täpsemalt tekivad, millal ja millest tulevad spiraalne ketas, mõhn ja ülimassiivne must auk galaktika keskmes, on edasise modelleerimise ja uurimise teema.

Galaktikad on omavahel gravitatsiooniliselt seotud. Arvatavasti on galaktikate kohalikku gruppi kuuluvad Magalhãesi pilved meie kaaslased ja võivad Linnutee galaktikaga tulevikus ühineda. Niimoodi väiksemaid galaktikaid liites kasvavad suuremad veelgi suuremaks. Suured galaktikad võivad samuti põrkuda ja ühineda. Andromeda ja Linnutee galaktika lähenevad üksteisele kiirusega umbes 130 km/s ja kohtuvad viie või kuue miljardi aasta pärast. Galaktikate grupid moodusatavad galaktikaparvi ja superparvi, mis koonduvad kettidesse (filamentidesse) ja kihtidesse (seintesse, müüridesse). Vahele jäävad suured tühikud, moodustub Universumi suurim struktuur. Tihti kärgstruktuuriks nimetatava Universumi ehituse avastamine on seotud akadeemik Jaan Einasto ja teiste Tõravere teadlaste töödega.