กำเนิดและวิวัฒนาการของระบบสุริยะดำเนินมาตั้งแต่ประมาณ 4,600 ล้านปีก่อน

โดยเริ่มจากการแตกสลายด้วยแรงโน้มถ่วงภายในของเมฆโมเลกุลขนาดยักษ์

มวลส่วนมากในการแตกสลายครั้งนั้นได้กระจุกรวมกันอยู่บริเวณศูนย์กลาง

และกลายมาเป็นดวงอาทิตย์ มวลส่วนที่เหลือวนเวียนโดยรอบมีรูปร่างแบนลง

กลายเป็นจานดาวเคราะห์ก่อนเกิด ซึ่งเป็นต้นกำเนิดของดาวเคราะห์ ดวงจันทร์

ดาวเคราะห์น้อย และวัตถุขนาดเล็กอื่นๆ ในระบบสุริยะ

แบบจำลองดังกล่าวมานี้ถือเป็นแบบที่ได้รับการยอมรับทั่วไป เรียกชื่อว่า สมมุติฐานเนบิวลา

มีการพัฒนาแบบจำลองนี้ขึ้นครั้งแรกในคริสต์ศตวรรษที่ 18 โดย

เอมมานูเอล สวีเดนบอร์ก อิมมานูเอล คานท์ และ ปีแยร์-ซีมง ลาปลัส

การวิวัฒนาการในลำดับถัดมาเกี่ยวข้องกับศาสตร์หลายแขนง เช่น ดาราศาสตร์

ฟิสิกส์ ธรณีวิทยา และวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ นับแต่ยุคเริ่มต้นของการสำรวจอวกาศ

ในคริสต์ทศวรรษ 1950 และการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบในคริสต์ทศวรรษ 1990

แบบจำลองนี้ได้ถูกท้าทายและผ่านการปรับแต่งมาอีกหลายครั้งเพื่อให้สอดคล้องกับการค้นพบใหม่ๆ

 

การก่อกำเนิดดาราจักรหรือกาแล็กซี 

 

     การก่อเกิดดาราจักรในยุคแรกของเอกภพ นับเป็นหัวข้อถกเถียงหลักในแวดวงดาราศาสตร์ ทฤษฎีที่เกี่ยวข้องแบ่งออกได้เป็นสองกลุ่มใหญ่ ๆ คือ กลุ่มจากบนลงล่างและกลุ่มจากล่างขึ้นบน ทฤษฎีของกลุ่มจากบนลงล่าง (เช่น แบบจำลองเอกเกน-ลินเดน-เบลล์-แซนเดจ (Eggen–Lynden-Bell–Sandage : ELS)) เสนอว่าดาราจักรก่อนเกิดก่อตัวด้วยกระบวนการยุบตัวในระดับที่ใหญ่มากพร้อม ๆ กัน โดยใช้เวลายาวนานราวหนึ่งร้อยล้านปี[59] ส่วนทฤษฎีของกลุ่มจากล่างขึ้นบน (เช่นแบบจำลองแซล-ซินน์ (Searle-Zinn : SZ) เสนอว่า มีการก่อตัวของโครงสร้างขนาดเล็ก เช่น กระจุกดาวทรงกลม ขึ้นก่อน จากนั้นโครงสร้างเล็ก ๆ เหล่านี้จึงพอกพูนกันกลายเป็นดาราจักรขนาดใหญ่ขึ้น ทฤษฎีสมัยใหม่จะต้องพยายามอธิบายถึงการมีอยู่ของสสารมืดซึ่งค่อนข้างแน่ชัดว่ามีอยู่จริง

 

ทันทีที่ดาราจักรก่อนเกิดเริ่มก่อตัวขึ้นและหดตัวลง ดาวกลุ่มแรก (เรียกว่า ดารากร 3) ก็เริ่มเกิดขึ้นภายใน ดาวฤกษ์เหล่านี้มีองค์ประกอบเป็นไฮโดรเจนและฮีเลียมเกือบทั้งหมด และอาจมีมวลสูงมาก ดังนั้นจึงเผาผลาญเชื้อเพลิงอย่างรวดเร็วและกลายเป็นซูเปอร์โนวา ปลดปล่อยธาตุหนักออกไปสู่สสารระหว่างดาว[61] ดาวฤกษ์รุ่นแรกสุดนี้ทำให้เกิดประจุขึ้นอีกครั้งกับไฮโดรเจนที่เป็นกลางซึ่งอยู่ในบริเวณโดยรอบ และทำให้ฟองของอวกาศขยายตัวขึ้นขณะที่แสงก็สามารถออกเดินทางได้แล้ว

 
 วิวัฒนาการดาราจักรหรือกาแล็กซี

 

 

    ในเวลาหนึ่งพันล้านปีของการก่อตัวของดาราจักร โครงสร้างหลัก ได้แก่ กระจุกดาวทรงกลม หลุมดำมวลยวดยิ่งที่ศูนย์กลาง และดุมดาราจักรอันประกอบด้วยดารากร 3 ซึ่งมีโลหะอยู่น้อยก็เริ่มปรากฏขึ้น การกำเนิดของหลุมดำมวลยวดยิ่งดูเหมือนจะมีบทบาทสำคัญมากต่อวิธีการเติบโตของดาราจักร มันจำกัดปริมาณสสารโดยรวมที่เพิ่มเข้าไปในดาราจักรในยุคแรกนี้ ดาราจักรทั้งหลายต่างผ่านกระบวนการดาวกระจายซึ่งเป็นการก่อตัวของดาวฤกษ์ครั้งใหญ่สองพันล้านปีต่อมา สสารต่าง ๆ ก็เริ่มกลายเป็นจานดาราจักรดาราจักรจะยังดึงดูดสสารต่าง ๆ จากเมฆที่เคลื่อนด้วยความเร็วสูงและดาราจักรแคระเข้าสู่ตัวมันอยู่ตลอดอายุขัย สสารเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจนและฮีเลียม วงจรการเกิดและแตกดับของดาวฤกษ์ค่อย ๆ เพิ่มปริมาณธาตุหนักขึ้นอย่างช้า ๆ ซึ่งต่อมาก่อให้เกิดดาวเคราะห์ในท้ายที่สุด

    อันตรกิริยาและการชนกันระหว่างดาราจักร สามารถส่งผลต่อวิวัฒนาการของดาราจักรได้อย่างมาก การรวมตัวกันของดาราจักรพบได้เป็นปกติในยุคแรกของเอกภพ และดาราจักรส่วนใหญ่ก็ล้วนแต่มีสัณฐานที่แปลกประหลาดพิสดาร ด้วยระยะห่างระหว่างดาวซึ่งไกลมาก ทำให้ดาวส่วนมากไม่ได้รับผลกระทบจากการชนกันของดาราจักร อย่างไรก็ตาม ผลจากแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อแก๊สและฝุ่นระหว่างดาวอันเป็นส่วนประกอบแขนก้นหอยของดาราจักร ก็ทำให้เกิดขบวนดาวฤกษ์จำนวนมากเรียกว่า "tidal tails" ตัวอย่างของการก่อตัวในลักษณะนี้พบได้ใน NGC 4676 หรือดาราจักรหนวดแมลง
 
    ดาราจักรทางช้างเผือกกับดาราจักรแอนดรอเมดาที่อยู่ใกล้เคียง กำลังเคลื่อนที่เข้าหากันด้วยอัตราเร็วประมาณ 130 กิโลเมตรต่อวินาที และอาจชนกันภายในเวลา 5-6 พันล้านปีข้างหน้า แม้ว่าดาราจักรทางช้างเผือกยังไม่เคยรวมตัวเข้ากับดาราจักรขนาดใหญ่เช่นแอนดรอเมดามาก่อน แต่ก็พบหลักฐานเพิ่มมากขึ้นว่าทางช้างเผือกเคยชนกับบรรดาดาราจักรแคระที่มีขนาดเล็กกว่าอันตรกิริยาระหว่างวัตถุอวกาศขนาดใหญ่ไม่เกิดขึ้นบ่อยนัก ยิ่งเวลาผ่านไป การรวมกันของระบบดาวที่มีขนาดพอ ๆ กันยิ่งพบเห็นได้ยากขึ้น ดาราจักรสว่างส่วนมากยังคงสภาพเดิมโดยไม่เปลี่ยนแปลงนานหลายพันล้านปีมาแล้ว และอัตราการเกิดดาวฤกษ์ก็อาจผ่านจุดสูงสุดไปแล้วเมื่อราวหนึ่งหมื่นล้านปีก่อน

 

 

 

 

 เนบิวลาก่อนสุริยะ

ตามสมมุติฐานว่าด้วยเนบิวลา ระบบสุริยะก่อตัวขึ้นจากการแตกสลายของแรงโน้มถ่วงภายในของพื้นที่ส่วนหนึ่งในเมฆโมเลกุลยักษ์ซึ่งมีขนาดกว้างหลายปีแสง เมื่อไม่กี่สิบปีก่อนยังมีความเชื่อกันว่า ดวงอาทิตย์ก่อตัวขึ้นอย่างเป็นเอกเทศ แต่การศึกษาอุกกาบาตเก่าแก่บ่งชี้ถึงร่องรอยไอโซโทปอายุสั้นเช่น iron-60 ซึ่งจะเกิดขึ้นได้จากการระเบิดของดาวฤกษ์อายุน้อยเท่านั้น หลักฐานนี้จึงบ่งชี้ว่าเคยมีซูเปอร์โนวาเกิดขึ้นใกล้ดวงอาทิตย์ขณะที่มันกำลังก่อตัว คลื่นกระแทกจากซูเปอร์โนวาเหล่านี้อาจช่วยจุดชนวนการก่อตัวของดวงอาทิตย์ขึ้นโดยทำให้เกิดย่านความหนาแน่นสูงภายในเมฆโมเลกุล และทำให้ย่านนั้นแตกสลายลง และเนื่องจากซูเปอร์โนวาจะเกิดขึ้นได้จากดาวฤกษ์อายุน้อยที่มีมวลมาก ดังนั้นดวงอาทิตย์จะต้องก่อตัวจากย่านกำเนิดดาวขนาดใหญ่ซึ่งสามารถสร้างดาวฤกษ์มวลมากได้ บางทีย่านนั้นอาจจะมีหน้าตาคล้ายคลึงกับเนบิวลานายพรานก็ได้