庞大的宇宙天体图
宇宙天体图，它看起来像是人体器官示意图，或是由漂浮在空中的土豆构成的超现实主义作品。在1999年1月30日，科学家们对这幅迄今为止最大的天体图大加赞颂，认为它是一项堪与发现新大陆相提并论的重大突破。这幅历时十年绘制出的三维天体图标出了1．55万个星系，所覆盖的宇宙范围十分辽阔，其两侧边缘之间的空间距离为5亿光年。尽管这幅天体图只绘出了整个宇宙的大约万分之一，但是编绘这幅天体图的英、德两国天文制图专家相信，他们终于绘制出了范围足够大的宇宙空间的天体图，从而能用它来作为代表整个宇宙的样本。
于是他们能够令人振奋地回答一个持续时间最长的科学之谜。利用基于该天体图的复杂数学模型，他们计算发现，在宇宙中存在着足够大的引力，可以使宇宙永无止境地膨胀下去。
该研究小组成员、达勒姆大学天体物理学教授卡洛斯·弗伦克说：“如果这幅天体图所做的一切就是描绘宇宙，那它就能算是一项了不起的成就了。然而它所做的远不止于此。它能使我们就涉及宇宙的最根本的问题作出远期预测。”
这幅天体图的独特之处不仅在于其庞大的规模，而且在于其编绘的方式。编绘过程中使用了红外线望远镜，以便把视线伸至太空深处，同时消除由于宇宙中漂浮的尘埃而引起的测量不准的问题。在这幅天体图中，宇宙中的星系以三维的超星系团的形式绘出。所谓的超星系团是指由一群星系簇拥组成的巨型结构。我们所在的银河系位于该天体图的中部，因为所有的测量都是从地球上进行的。弗伦克说：“这是惟一一幅能使我们看到包含了整个天空的宇宙天体图。”
怪异的星系“弱肉强食”现象
在人类社会和生命世界中，都有“弱肉强食”现象。生物界中的生物链与人类社会中的成王败寇现象，证明了“弱肉强食”规律充斥着整个自然。这对生物界、人类社会是完全可以理解的现象，因为有利益竞争，有生存竞争，才产生如此现象。然而，令人感到困惑不解的是宇宙中星系和天体之间也出现了你争我夺、“弱肉强食”、胜者为王的现象。20世纪末，英国天文学家对“哈勃”太空望远镜拍摄的宇宙照片进行分析，发现了新奇的现象，对此，新华社伦敦电进行了详细报导，曾刊载在《新晚报》1998年1月8日第3版上。内容如下：研究人员根据“哈勃”太空望远镜的最新观测结果发现，宇宙中的一些星系本来不是很大，但它们从邻近的弱小星系中“巧取豪夺”来大量恒星，抢得多了便成了庞然大物。上述研究结论表明，宇宙之中原来也有“弱肉强食”。
据英国报纸报道，研究人员的推断主要来自“哈勃”所拍的代号为M87的星系照片。M87距银河系5000万光年，周围有多个小星系围绕其运转。美国研究人员在对M87分析后发现，这个星系中很多星团和附近星系中的星团颜色一致。研究人员认为对此最合理的解释是，M87星系中的这些星团是从周围星系中“抢夺”过来的。
最近从“哈勃”太空望远镜拍到的摄像发现宇宙黑洞正在吞噬一个巨大的星系，这真和蟒蛇吸羊有点相似，不过这是暗星吃明星罢了。
隐形的暗银河系
随着高科技的不断发展，世界各国（尤其发达国家）在探索宇宙奥秘方面不断取得新的发现和新的进展。比如1996年美国利用大气层外的太空“哈勃”望远镜拍摄到了清晰度大大提高的宇宙星系和遥远天体的照片，这对揭示宇宙的秘密作用不小。尤其是“哈勃”望远镜还拍摄到透明状的人形生命体的形象，这对研究宇宙多维高级生命形式意义重大。
1997年，人们又发现在90亿光年的遥远宇宙中存在着一个暗银河系，这种隐形星系的发现，说明在宏大宇宙中确实像太极图所揭示的道理一样——宇宙也是分阴、阳二仪，既有显形天体，也有隐形天体，阴、阳二个宇宙是并行存在的。关于暗银河系的发现，在《生活报》1997年7月12日的第3版曾有所报道，内容如下：日本东北大学理学部天文学助教服部诚的研究小组，发现在距离地球90亿光年处有一个看不见的“黑暗的银河系”。在该银河系活动所造成的高温气体中，含有大量铁原子，这一发现有可能推翻天文学关于宇宙元素合成的常识。
1997年7月14日的《参考消息》第7版上报道：日本《每日新闻》7月4日报道，文部省宇宙科学研究所和美国国立射电天文台宣布，今年2月发射升空的射电天文卫星“遥远”号和夏威夷等美国国内10处射电天文望远镜配合，观察到50亿光年以远的类星体的活动状况，清晰度为过去观测到的1万倍。据宇宙科学研究所的平林久教授说，两个类星体发出强大的电波和X射线，据推测，中心有巨大的黑洞。
深不可测的银河系
恒星在太空中的运动都可以分为两部分：一是横越我们视线的运动，即“横向运动”，它可以由恒星的“自行”计算出来；一是朝向或离开我们的运动，称为“视向运动”。它可以根据光谱线的位移确定。对于不同的恒星，这两种运动的组合情况当然会有所不同。
1913年，丹麦天文学家赫兹普隆研究了某一星团中不同造父变星的光谱，测定了它们的视向运动速度，然后求出其平均值。他又观测了这个星团中恒星的微小“自行”，并且假定造成这些“自行”的平均横向速度就等于平均视向速度。于是就可以计算出星团中的恒星必须离我们多远才会呈现出如此微小的“平均自行”。
就这样，赫兹普隆确定了某些造父变星的距离。沙普利将这种测量体系应用于球状星团，在1920年得出结论：这些球状星团集中在一个中心点周围。
这个中心点正是银河系的中心。20世纪30年代，人们确定银河系的跨度达100000光年，由数以千亿计的恒星组成。太阳不是处于银河系的中心，而是在它的外围。球状星团在天空中的分布之所以看起来偏于一边，乃是由于我们自己在银河系中偏于一边的缘故。
在群星之间存在着许多气体和尘埃。它们像雾一样吸收着光线，使人们看不见它们背后的恒星。这种气体一尘埃云散布在整个银河系内。它们使我们无法看见银河系的中心，当然也更无法看见银河系中心彼侧的那些部分。这便是银河在各个方向上看起来几乎都一样亮的原因。多亏了球状星团，才使我们即使看不见，也还能推知整个银河系的巨大范围。今天的测量精度比20世纪30年代又有了很大的进步，现在我们知道：银河系的直径约为85000光年，太阳差不多正好位于银河系的对称平面上，与银河系中心相距约27000光年。
耸人听闻的“鬼”星系
美国天文学家指出，由神秘的暗物质组成的微小“鬼”星系很可能在数量上超过像银河系这样更大、更亮的星系。
从在得克萨斯州奥斯汀召开的美国天文学会会议上展示的照片上看，这些好似点缀在太空中的暗马勃似的最小星系也可能为科学家们提供有关宇宙早期情形的线索。
与地球所在的银河系不同的是，这些小个子的“矮”星系或“鬼”星系大部分是由暗物质组成的。科学家们认为，这种至今还没有找到的暗物质在宇宙的组成物质中占了大约90％，而所有其他的天体——恒星、行星、彗星及各个星系——仅占10％。
科学家们知道有暗物质存在的惟一方法是因为暗物质对其周围的物体产生万有引力作用，即使像银河系这种中等大小的明亮星系也被认为有暗物质组成的晕圈环绕其四周。
最容易观测的较大的明亮星系在其组成中可能有大约50％的暗物质。然而最小的、几乎探测不到的星系则可能99％都是由暗物质组成的。伯克利加利福尼亚大学天文学家迈克尔·刘通过环轨道运行的哈勃太空望远镜观察天龙星座中的某个星系及环绕的它周围的两个晕圈——一个由亮物质组成，另一个由暗物质组成。
科学家本希望看到挤满由明亮而巨大的恒星及小而暗淡的矮星组成的天空，但结果却只看到了少数几个大的恒星。进一步的观测表明，这个星系周围的晕环中充满了十分暗淡的小恒星和许许多多的暗物质。
迈克尔·刘研究的这个星系就是天文学家所称的NGC5907，它距离地球大约4000万光年，这从宇宙的角度来说是相对较近的。
看不见的“新星”
天空中有时会忽然出现一颗“新”的恒星，一颗原先在那个位置上看不见的星星。它们称为“新星”。
有史以来最壮观的新星是1054年6月出现在金牛座中的那一颗。
用望远镜观测使人们改变了对新星的看法：它们并不是真正的新的恒星。实际上它们是一些平时暗得无法用肉眼看见的恒星，由于某种原因突然增亮了，然后又重新变暗到只是在望远镜里才依稀可辨。
人们用望远镜找到许多很暗因而通常不易察觉的新星，并由此计算出在银河系内每年大约都会出现二三十颗新星，但其中只有少数处于地球上能看见的位置。
1901年，在英仙座内出现了一颗新星。它离我们近得足以用视差方法来测量。结果得知它的距离是100光年。
美国天文学家柯带斯系统地搜寻仙女座大星云中的新星。及至1918年，他在那里发现的新星已经多得无法认为它们只是碰巧和仙女座大星云处于同一视线方向上。
柯蒂斯认识到，如果这些新星的光度都和英仙座新星相同的话，那么仙女座大星云必须远在几十万光年之外——远远地处在银河系以外，其新星才会显得如此暗淡。
与此同时，在美国加利福尼亚州的威尔逊山上，当时世界上最大的天文望远镜启用了，其反射镜的直径是整整100英寸（254厘米）。美国天文学家哈勃把它指向了仙女座大星云，证明大星云的外围部分确由大量极暗的恒星组成。及至1923年，哈勃已辨认出其中有一些恒星是造父变星，并由此求出仙女座大星云离我们远达800000光年。
后来，人们又进一步知道：仙女座星系与我们的距离其实是220万光年——这几乎相当于哈勃当初得出的距离数值的3倍。
不永恒的恒星
恒星是怎样诞生、成长，又是怎样衰老、死亡的？揭开这个“恒星演化”之谜，是20世纪自然科学的一大成就。它的线索，最初来自对恒星光谱的研究。
不同恒星的光谱互有差异，这主要是由恒星表面温度不同造成的。恒星光谱可以分为许多类型，按温度从高到低依次递降排列，最主要的7个光谱型是O、B、A、F、G、K和M。每个光谱型又细分为10个次型，以数字0～9标记。
20世纪初期，赫茨普隆和美国天文学家罗素创立了恒星的“光谱一光度图”，图中恒星的光谱型沿水平方向排列，光度则沿垂直方向排列。于是，呈蓝白色而且非常亮的O型星和B型星便位于图的左上方；暗弱而呈红色的K型星和M型星则在图的右下方。通常这种图又按创立者的名字而简称为“赫罗图”
在赫罗图上，绝大多数恒星位于从左上端延伸到右下端的一条斜带内。这条斜带叫做“主星序”，位于主星序中的恒星叫“主序星”。在主星序的右上方另有一条轻松散的横带，其中散布的是“巨星”——它们的光度要比同样光谱型的主序星高得多。
太空中存在着许多由气体一尘埃构成的巨大“分子云”。云中密度较大的部分，其自身的万有引力也较强，物质就会聚集得更密，同时温度升高。密度增大后，引力又进一步增强，从而促使物质聚集得更快，温度也上升得更快。这一过程逐渐加剧，当某一区域的中心温度上升到约1000万度时，就会引发热核反应，发出大量的光和热。于是，一颗恒星就诞生了，它在赫罗图上就占据了一个位置。
激烈的新星和超新星爆发
有时在某一天区突然出现一颗很亮的恒星，经过几天到几个月，它又看不见了。古人因此将其称之为新星。其实，它不是“新产生”的恒星，而是原来的一颗死亡的暗弱的恒星，由于收缩，内部突然爆发，向外抛射大量物质，光度在一两天内增加十几个星等，也就是亮度增加几万倍，使人们误以为“新产生”了恒星。1975年8月30日晚上8点多钟，世界上一些天文台和天文爱好者，在天鹅座观察到一次新星爆发。1993年5月，“哈勃”号空间望远镜，拍摄到“天鹅座1992”的新星爆发图像。在银河系共观测到200多次新星爆发。
如果一颗新星的亮度超过原来的17个星等，也就是超过原亮度的1000万倍以上，就叫超新星。超新星比新星的爆发更猛烈，可能是宇宙间已观测到的最激烈的活动。爆发后，除抛出的物质形成星云外，其核心可能留下一个坍缩的白矮星、中子星或黑洞。现在已发现200多颗超新星，它们大多在河外星系，在我们银河系中只发现8颗。1987年2月23日，前苏联“和平”号空间站上的“量子”天文物理舱。在大麦哲伦星系中观测到一次超新星爆发。那是1604年以来最大的一次，发出相当10亿个太阳的光和热，同时放出大量的X射线。通过对X射线的观测，展现了超新星爆发的独特景象，观察到了超新星的内核。
恐怖的恒星吞食现象
美国科学家1999年8月提出报告说，就像贪食的人随着年龄的增长胃口越来越大一样，一些类似于太阳的较为古老的恒星会吞食掉在其附近作环绕飞行的巨大行星及其他天体。
太空探测科学研究所的研究人员说，恒星大量吞食附近天体的迹象包括：体积不断膨胀、辐射出许多红外光、旋转速度加快等。
我们的太阳在今后50亿年左右的时间内将不会变得如此饥不择食。不过，天文学家马里奥·利维奥发现，在银河系中，有多达1亿颗类似于太阳的恒星的附近有类似于木星的巨大气态行星或衰败恒星——即所谓的棕矮星——在作环绕飞行。
随着恒星年龄的增大，它们很可能把附近的这些行星和衰败恒星吞食掉。这些类似于太阳的恒星在其衰老过程中，膨胀成为所谓的红巨星，并且把附近轨道上的所有行星吞食掉。利维奥在一则声明中称，如果这些行星的体积像木星那样巨大，随着恒星吸收巨大行星的引力，这些行星将会使狼吞虎咽的恒星变得更大、更亮。
利维奥实际上并没有看到任何恒星的吞食活动——行星已经被消化掉了，但是却观察到了其产生的后果。观察显示，恒星的温度上升，并且向外膨胀出尘埃外壳。这些膨胀的外壳辐射出大量的红外光。
在吸收了行星以及它们的旋转动量之后，这些恒星还会旋转得更快。利维奥的声明称，类似于木星的行星携带着恒星系内的大部分旋转动量。
变幻的太阳内部活动