在星际空间普遍存在着极其稀薄的物质,主要由气体和尘埃构成.它们的温度约10～100K,密度约10-24～10-23g/cm3,相当于1cm3中有1～10个氢原子.星际物质在空间的分布并不是均匀的,通常是成块地出现,形成弥漫的星云.星云里3/4质量的物质是氢,处于电中性或电离态,其余约?是氦以及极少数比氦更重的元素.在星云的某些区域还存在气态化合物分子,如氢分子、一氧化碳分子等.如果星云里包含的物质足够多,那么它在动力学上就是不稳定的.在外界扰动的影响下,星云会向内收缩并分裂成较小的团块,经过多次的分裂和收缩,逐渐在团块中心形成了致密的核.当核区的温度升高到氢核聚变反应可以进行时,一颗新恒星就诞生了 用肉眼所能看到的星星的总数仅仅大约为6000颗,通过望远镜看到的星星在银河方向的星星非常密,但在其他方向上星星就相对稀少了,这意味着我们必须抛弃形成球状结构的星体的 整体概念.如果是那样,各个方向上的星星数目与银河方向上的星星数目应该一样多,而且,随着较近的星星以弱 光为背景而闪烁着（没有现在壮观）,整个天空将被照亮.那么,我们必须假设,星星存在于非球状的大星团中,且在银河方向上比在其他方向上延伸得更远.既然是这 样,那么银河显示出星星都聚集成透镜形或汉堡包形.这种透镜形的星团被称为银河系（来自银河的希腊语释义）,同时由于我们看到的环绕天空的暗光带的原因,银河这个名字被保留下来了.第一个提出星星存在于掩光星系中的人是掩光天文学家托马斯.赖特.他于1750年提出该建议,但他的想法好 像很混乱和不可理解,以至于开始时很少有人注意他.当然,即使银河系是透镜形的,它也可以永远在长径方向上 延伸.尽管在银河的外面只看到比较少的星星,但在银河内部却存在着无数的星星.为了说明问题,威廉.赫歇耳统计了一下星星的数目.自然,在一定时间内,指望数清所有的星星是不可能的.赫歇耳选择了683个小区域,它们均匀地分布在天空中,然后统计每一区域里用望远镜看到的星星.用这种方 法,他得到了我们现在称为天空中的“假想的民意测验”的星星数目.这是第一个把统计学应用于天文学的例子.赫歇耳认为每个区域里的星星的数量与它接近银河的程度有关.在所有方向上,星星数目随趋近银河程度的增 加而稳步地增长.从他统计的星星数目上看,可以估算出银河系的星星的数目以及银河系可能有多大.1785年,他 宣布了结果,并提出银河系的长径大约是太阳到天狼星的距离的800倍,短径是此距离的150倍.半个世纪后,天 狼星的实际距离被算出来了,可得出赫歇耳认为的银河系的长径是8000光年,短径为1500光年.同时,他算出银河 系内有80亿颗星.虽然这是个巨大的数目,但不是不可数的.
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