2.2星系群和星系团
宇宙中孤立星系只占少数，多数星系是成群的。由两个星系组成的称为双重星系；由三个到十个星系组成的称为多重星系；由十个至几十个星系组成的称为星系群；比星系群更大的系统称为星系团，它由几百个或几千个星系组成，平均直径为几兆秒差距。超星系团是现在已知的最大的星系集团，总星系是指所能观测到的星系以及星系际物质的总体。
2.2.1双重星系和多重星系
（1）双重星系
观测到的双重星系可分为三类。
第一类称为远距双重星系。这类双重星系的两个星系分得较开，除了因引力作用互相绕转之外，没有明显的相互作用。
第二类称为相互作用星系。这类双重星系的两个星系靠得很近，除了互相绕转外还有明显的相互作用，两个星系间的平均距离为7500秒差距，猎犬座旋涡星系M51和它的伴星系是著名的相互作用星系。
旋涡星系M51第三类称为碰撞星系。这类双重星系几乎靠在一起，相互作用非常强烈，如果两个星系靠得很近，由于引力作用，会产生物质交流形成物质流或物质桥，甚至两个星系会发生碰撞，直至兼并，这也是星系活动的表现形式。南方天空中的乌鸦座内，在距离我们大约6000万光年的两个巨大星系正发生着碰撞，这两个星系被编录为NGC4038和NGC4039。但是在这一经历了数十亿年、甚至更长时间的事件里，两个星系中的恒星并没有发生碰撞，反而是其中的巨大分子气体和尘埃云发生了碰撞，并在碰撞的中央附近触发了猛烈的恒星诞生区域。当然，这外表可见的巨大弧状抛射结构让这对星系有了一个更为有趣的名字——“天线星系”或“触须星系”。
（2）多重星系多重星系有相互作用的特别多，相互作用主要在某两个星系间发生，形式多样。有的是两个星系间由亮的物质桥连接起来；有的是一个星系是质量很大的旋涡星系，而另一个星系很小，正好位于大星系旋臂的最外端；还有的是一个星系可看到一块突出物，好像是另一个星系的残骸，这种突出物一般比亮桥更亮。
我们的银河系和大麦哲伦云、小麦哲伦云构成一个三重星系，大、小麦哲伦云都是不规则星系，银河系到大麦哲伦云的距离是16.9万光年，到小麦哲伦云的距离是19.5万光年。观测发现，这两个星系间有气体把它们连接起来，大麦哲伦云与银河系之间还可能有弥漫物质联系。1975年发现了更近的比邻星系，银河系、大麦哲伦云、小麦哲伦云和比邻星系实际上是一个四重星系。
斯蒂芬五重星系正如其名称所示是由5个星系组成的都有完全泛黄色的外观。与地球的距离比其他几个星系近，距离只有4000万光年。在图中，前景星系内的单颗恒星都可以分辨出来，这也暗示着它比其他星系离我们要近得多。
2.2.2星系群和本星系群
若干星系组构成了星系群。银河系及其周围的逾30个星系组成的星系群，称为本星系群。本星系群中各种类型的星系都有，其中主要的两个星系是仙女座大星云（M31）和银河系。20世纪50年代，除上述两个星系外，确定为本星系群成员的还有M33，大、小麦哲伦云，NGC6822，IC1631，以及其他几个较小的椭圆星系。1968年在仙后座发现两个星系，分别命名为梅菲Ⅰ星系和梅菲Ⅱ星系，这两个星系也被确定为本星系群成员。1975年发现的比邻星系，1978年又发现两个星系，它们也都被确定为本星系群的成员，目前已知本星系群的成员星系和可能的成员星系有40个左右。随着探测工具的进步，观测到的本星系群的成员将逐渐增多。
本星系群是一个典型的疏散群，没有向中心集聚的趋势。但其中的成员三五聚合为次群，至少有以银河系和仙女星系为中心的两个次群。银河系和仙女星系二者质量之和占了本星系群质量的绝大部分。
据推测，本星系群的主要成员仙女座星系与我们所在的银河系，会落入合为一体的命运。不过，由于这两个星系的距离有230万光年，因此两个星系要合为一体恐怕需要相当长的时间。在几千亿年后的遥远未来，两个巨大的星系将会合为一体并形成更为巨大的星系。与仙女座星系和我们的银河系合并一样，其他的星系或许也会相互接近并合为一体。随着数千亿年的时光流逝，本星系群的所有星系可能会互相合并，最终形成一个巨大的星系。星系的旋转运动会随着合并的发生慢慢消失，最终会出现一个巨大的椭圆星系。
2.2.3星系团
在遥远的银河外星系，天文学家通过天文望远镜已经发现了上千亿个星系，它们并不是孤立地分散在宇宙之中，而是聚集起来形成一个个集团。科学家通过力学的方法对星系集团的质量进行测定，发现这些星系集团的质量远远大于星系和气体质量的总和，这些质量的来源被称为暗物质。这种由星系、气体和大量暗物质在引力的作用下聚集而形成的庞大天体系统就是星系团。星系团中星系的数目一般在一百到几千个。
星系团按形态大致可分为规则星系团和不规则星系团两类。规则星系团大致具有球对称的外形，有点像恒星世界中的球状星团，所以又可以叫作球状星系团。规则星系团往往有一个星系高度密集的中心区，团内常常包含有几千个成员星系，其中至少有1000个星系的绝对星等亮于-16等。规则星系团内的成员星系全部或几乎全部都是椭圆星系或透镜星系。近来发现这种星系团往往又是X射线源。不规则星系团，又称疏散星系团，它们结构松散，没有一定的形状，也没有明显的中央星系集中区，例如武仙星系团。
规则星系团以后发星系团为代表，它是离我们第二近的星系团。它的角直径约4°，分布呈球对称性，距离138Mpc，是已知最密集的星系团之一，包含约数干个星系。由于它位于后发座中，离北极只有2°，故十分容易观测。该星系团中心附近有两个超巨星系是椭圆星系NGC4889和透镜星系NGC4874。2007年6月，美国宇航局的斯必泽太空望远镜已经在后发座星系团探测到一千多个以前不知道的矮星系，这些星系距地球大约3.2亿光年。尽管与较大的星系比起来显得很小，但矮星系在宇宙演变中起着关键的作用。
室女星系团是离我们最近的星系团，因位于室女座中而得名，角直径约12°，距离约16Mpc，包含约2500个星系，其中约有200个亮星系，68%为漩涡星系，19%为椭圆星系，其余为不规则星系。但最亮的四个星系却是椭圆星系，著名的M87（NGC4486）便是其中之一。M87绝对星等约-22等，质量约4×1012个太阳质量，这个星系是个强射电源和X射线源，可能经历过猛烈的爆发，留下了好几个喷射物。星系团内外星系的运动表明，星系团所含的暗物质超过了可见的物质。目前，室女座星系团正以每秒1150千米的速度远离地球而去。而我们现在看到的室女座，则是几百万年前的室女座，因为它现在发射的光要几百万年后才能传到地球。
武仙座星系团距离我们有6.5亿光年，这个星系团拥有很多旋涡星系，这些旋涡星系具有丰富的气体和尘埃，恒星就在此诞生。不过它也拥有相对较少的椭圆星系，而这些椭圆星系则是缺少气体和尘埃以及与此相关的新星。研究人员认为，武仙座星系团和宇宙初期的年轻星系团很相似，因此探索武仙座星系的型态和它们如何互相影响，可以找出星系和星系团演化的线索。
星系团有两种运动形式，即星系团的整体运动和星系团内部各星系之间的相对运动。星系团的整体运动满足哈勃定律，即距离愈远，退行速度愈大。星系团内部各星系之间的相对运动可以用“速度弥散度”表示，星系团成员增多和空间尺度增大时，速度弥散度往往也增大。小星系团的速度弥散度在200～250千米/秒，大星系团可达到每秒2000千米/秒。速度弥散度的研究有重要意义，其一是由速度弥散度结合维里定理，可以推算星系团的质量；其二是可以探讨星系团的稳定性问题。目前有两种对立观点。一种认为星系团的总能量为负值，因此星系团是稳定的；另一种认为星系团成员的速度弥散度很大，整个系统的能量为正值，因此星系团是不稳定的，整个星系团正处在膨胀、瓦解之中。
2.2.4超星系团、本超星系团和总星系
比星系团更高一级的星系结构称为超星系团，其直径可达2亿～3亿光年。超星系团往往具有扁长的外形，这种扁形结构说明超星系团通常有自转。超星系团内的成员星系团之间的引力相互作用要比星系团内各成员星系之间的引力作用弱得多，因而有人认为超星系团可能是不稳定的系统。超星系团的存在，表明宇宙空间的物质分布至少在100百万秒差距的尺度上是不均匀的。至于是否所有的星系团都是不同大小的超星系团的成员，由于观测资料的不足和分析方法上的困难，这个问题还远未取得一致意见。
2008年8月25日，欧洲航天局的天文学家利用欧洲XMM牛顿天文望远镜在宇宙深处发现了已知最大质量的星系团——编号为“2XMMJ083026+524133”的庞大星系团，它包含的星系质量总计相当于1000个银河系，其中绝大多数物质呈炽热气体状，并发散出耀眼的光芒。据天文学家估算，这个星系团距离地球约77亿光年。
本超星系团是包括本星系群在内的超星系团。包括银河系在内的本星系群在人类看来已经是十分巨大的了，但它在宇宙中只是更高一级天体系统“本超星系团”的一小部分。除了银河系之外，本超星系团还包括其他50多个星系团和星系群。本超星系团的直径在1亿～2亿光年之间，核心部分在室女星系团，银河系在本超星系团的边缘附近，距离边缘二三百万光年。本超星系团的所有成员星系都在围绕着本超星系团中心做公转运动，银河系的公转周期大约是1000亿年。
总星系并不是一个具体的星系，也不是像本星系群、本超星系团那样的天体系统，而是指用现有的观测手段和方法，能被人们观测和探测到的全部宇宙的范围。
现在认为，总星系的半径为200亿光年，所包含的星系在10亿个以上。从目前的认识水平来说，包括这些星系在内的总星系物质，在运动和分布上是均匀的，不存在任何特殊的方向和位置。也就是说，既没有发现总星系的核心和边缘，也没有发现运动的特殊趋向。总星系所含的物质中，最多的是氢，其次是氦。星系谱线红移这一现象，如果用多普勒效应解释就是这些星系都有极大的速度，这就意味着总星系在不断的膨胀和扩大。由此，总星系的结构、演化成为了宇宙学研究中的根本问题之一。
