本课程为天文学科各专业硕士、博士研究生的学科基础课，也可作为物理及其他有关专业研究生的选修课。星系作为恒星和星际物质诞生和演化的场所，以及构成宇宙的基本单元，在现代天文学中起着承上启下的重要作用。通过本课程学习，希望学生了解观测星系的各种技术方法，星系的结构、运动和分布，以及解释这些观测性质的基本物理概念，为今后学习更深入的课程，进行科学研究和做学位论文打下基础。

普通物理，高等数学

教材：Linda S. Sparke & John S. Gallagher III, 2000, Galaxies in the Universe: An Introduction, Cambridge University Press

第一章、引论（6课时）
初步介绍恒星、银河系、河外星系、星系和宇宙的一些基本概念，使学生对恒星、银河系、河外星系、星系和宇宙有一个大体的知识体系，同时也讲一些天文的基本概念，使在本科没有上过基础天文课的学生对天文的一些基础知识有一个初步的认识，使他们在后续的课程中能跟的上进度。这一章需要补充的知识较多。
第二章、银河系的结构（6课时）
较详细地介绍银河系的结构：包括太阳邻域恒星的特性，如太阳附近恒星的颜色-星等图、光度函数等；星团的性质；银河系的旋转曲线，奥尔特常数的具体推导。使同学们对银河系有一个较全面的认识。
第三章、恒星的运动（8课时）
这一章是重点，详细讨论银河系中恒星在引力作用下的运动、二体弛豫、盘星的轨道、无碰撞玻尔兹曼方程。这一章除了让学生在概念上理解银河系中恒星的运动，还要在严密的数学推导中理解银河系中恒星的运动。
引力作用下的运动、二体弛豫（4课时，重点）；
盘星的轨道、无碰撞玻尔兹曼方程（4课时，重点）
第四章、本星系群（8课时）
介绍银河系的伴星系的一些性质，对银河系中的两个很重要的伴星系大、小麦哲伦星系进行较详细地介绍：包括它们的颜色-星等图，它们中变星的性质；对本星系群中的旋涡星系、矮星系以及本星系群的过去和未来进行详细的介绍：M31和M33的一些基本性质；本星系群中矮星系受银河系潮汐的作用，它们轨道的寿命。
银河系的伴星系、本星系群中的旋涡星系、本群中的星系是如何形成的？（4课时）；
矮星系、本星系群的历史和未来（4课时）
第五章、旋涡星系和透镜星系（5课时）
介绍旋涡星系和透镜星系的一些基本性质，主要讲授旋涡星系的面源测光、旋臂的性质及旋臂形成的密度波理论。
第六章、椭圆星系（5课时）
介绍椭圆星系的一些基本性质，讲授椭圆星系的面源测光，理论上推导椭圆星系的旋转，讲解三轴星系中的恒星轨道及椭圆星系的多样性。
第七章、星系群和星系团（5课时）
介绍星系群和星系团的基本性质；理论上推导星系群中星系的近交会、动力学摩擦、强交会、快速交会，简介星系中棒和旋涡的产生；讲解星系的形成；介绍引力透镜，星系和星系团中引力透镜现象。
第八章：星系的大尺度分布（12课时）
这一章主要讲解星系大尺度结构的观测，今天星系的大尺度结构：星系群、星系团和超星系团的分布，一些巡天结果给出的星系大尺度结构；星系成团的度量；讲解均匀宇宙膨胀的一些基本性质：推导宇宙膨胀中两点之间的距离、固有时、宇宙膨胀的速率和暗能量等一些基本公式；讲解高红移星系中的一些基本概念和公式：光度、大小和面亮度，以及各参量和红移的关系，星系的光谱和侧光红移；星系结构的增长和宇宙微波背景辐射的涨落；星系的本动速度以及利用星系本动速度求星系团的质量，星系受到潮汐后的自转；宇宙中结构的形成。这一章是难点，理论推导较多。通过概念的讲解和理论公式的推导，使学生能够掌握星系的大尺度结构。
今天的大尺度结构（3课时）；
均匀宇宙的膨胀（3课时，难点）；
高红移星系（3课时，难点）；
结构的增长（3课时，难点）
    第九章：活动星系核和星系的早期历史（5课时）
这一章主要介绍活动星系核、类星体吸收线和第一批星系，使同学们对高能现象有初步了解，对活动星系核和类星体的基本概念及观测手段有所认识，了解第一批星系的形成及宇宙的恒星形成史。

教学手段与方法： 教室授课，利用投影仪。
考核方式：课堂开卷和平时作业成绩。

参考文献：(1)	 J. Binney & M.Merrifield, 1998, Galactic Astronomy, 3rd edition, Princeton University Press； (2) J. Binney & S. Tremaine, 2008, Galactic Dynamics, Princeton University Press