Işık kirliliğinden uzak, karanlık bir gecede gökyüzüne bakan biri, bir ufuktan diğerine uzanan soluk ve sütlü bir ışık şeridi görebilir. Bu şerit, pek çok kültürde farklı biçimlerde yorumlanmıştır. Antik Yunanlılar onu bir tanrıçanın göğsünden dökülen süte benzetmiş ve bu nedenle ona süt yolu anlamına gelen bir ad vermişlerdir. Türkçede ise bu şerit, saman taşıyan bir arabanın yola döktüğü samanlara benzetilerek Samanyolu olarak adlandırılmıştır. Bu ışık şeridi, aslında içinde yaşadığımız galaksinin kendisidir.

Samanyolu'nun gerçek doğası, teleskobun icadıyla anlaşılmaya başlandı. 1610 yılında Galileo, teleskobunu bu sütlü şeride çevirdiğinde, onun çıplak gözle ayırt edilemeyen sayısız sönük yıldızdan oluştuğunu gördü. Bu gözlem, Samanyolu'nun bir bulut ya da gaz değil, uzak yıldızlardan oluşan devasa bir topluluk olduğunu gösteriyordu. On sekizinci yüzyılda İngiliz gökbilimci William Herschel, gökyüzünün farklı yönlerindeki yıldızları sayarak galaksinin biçimini belirlemeye çalıştı ve onun yassı bir disk biçiminde olduğu sonucuna vardı.

Samanyolu'nun neden gökyüzünde bir şerit olarak göründüğünü anlamak için galaksinin biçimini düşünmek gerekir. Samanyolu, yassı ve dönen bir disk biçimindedir. Güneş Sistemi de bu diskin içinde yer alır. Diskin düzlemi boyunca baktığımızda, bakış doğrultumuz üzerinde çok sayıda yıldız bulunur ve bu yıldızların ışığı birleşerek sütlü bir şerit oluşturur. Diskin düzlemine dik yönlerde baktığımızda ise çok daha az yıldız görürüz. Bu durum, bir ormanın içinden yatay olarak bakıldığında sık ağaçların bir duvar gibi görünmesine, yukarı bakıldığında ise gökyüzünün açıkça görülmesine benzer.

Bugün Samanyolu'nun, merkezinde bir çubuk bulunan sarmal bir galaksi olduğu bilinmektedir. Galaksinin merkezinden uzanan sarmal kollar, yoğun gaz ve toz bulutlarının ve genç, parlak yıldızların yoğunlaştığı bölgelerdir. Galaksinin çapının yaklaşık yüz bin ışık yılı olduğu tahmin edilmektedir. Bu da ışığın, galaksinin bir ucundan diğerine ulaşmasının yüz bin yıl sürdüğü anlamına gelir. Samanyolu'nda yüz milyarlarca yıldız bulunduğu düşünülmektedir. Güneş, bu yıldızlardan yalnızca biridir.

Güneş, galaksinin merkezinden yaklaşık yirmi altı bin ışık yılı uzaklıkta, sarmal kollardan birinin kenarında yer alır. Güneş Sistemi, galaksinin merkezi çevresinde saniyede yaklaşık iki yüz otuz kilometre hızla döner. Buna karşın galaksinin çevresinde bir tur atmamız yaklaşık iki yüz otuz milyon yıl sürer. Bu süreye galaktik yıl adı verilir. Dünya'nın son galaktik yılın başında bulunduğu konumdayken, ilk dinozorlar henüz ortaya çıkmaya başlıyordu.

Yirminci yüzyılın başlarına kadar pek çok gökbilimci, Samanyolu'nun bütün evreni oluşturduğuna inanıyordu. Gökyüzünde görülen ve sarmal bulutsular olarak adlandırılan bazı soluk ve bulanık yapıların, Samanyolu'nun içindeki gaz bulutları mı yoksa ondan bağımsız başka galaksiler mi olduğu tartışılıyordu. 1920 yılında bu konuda iki gökbilimci arasında yapılan bir tartışma, Büyük Tartışma olarak tarihe geçti. Sorunun yanıtı ise birkaç yıl sonra Edwin Hubble'ın gözlemleriyle verildi.

Hubble, Andromeda bulutsusunda, parlaklıkları düzenli olarak değişen özel bir tür yıldız tespit etti. Bu yıldızların parlaklık değişim süresi ile gerçek parlaklıkları arasında bir ilişki bulunduğu, daha önce Amerikalı gökbilimci Henrietta Leavitt tarafından keşfedilmişti. Hubble bu ilişkiyi kullanarak Andromeda'nın uzaklığını hesapladı ve onun Samanyolu'nun çok dışında, bağımsız bir galaksi olduğunu gösterdi. Bu keşif, evrenin sanıldığından çok daha büyük olduğunu ve Samanyolu'nun sayısız galaksiden yalnızca biri olduğunu ortaya koydu.

Samanyolu'nun merkezi, gaz ve toz bulutları nedeniyle görünür ışıkta gözlemlenemez. Ancak kızılötesi ışık ve radyo dalgaları bu bulutları geçebildiği için gökbilimciler bu dalga boylarında galaksinin merkezini inceleyebilmektedir. Bu gözlemler, galaksinin merkezinde Güneş'ten yaklaşık dört milyon kat daha büyük kütleye sahip süper kütleli bir kara delik bulunduğunu ortaya koymuştur. Galaksinin merkezi, yoğun yıldız kümelerinin ve şiddetli olayların yaşandığı son derece hareketli bir bölgedir.

Samanyolu'nun kütlesinin büyük bölümünün, görünür yıldızlardan ve gazdan değil, galaksiyi çevreleyen karanlık maddeden oluştuğu düşünülmektedir. Galaksinin dış bölgelerindeki yıldızların ve gaz bulutlarının beklenenden hızlı dönmesi, bu görünmeyen kütlenin varlığına işaret eder.

Samanyolu, durağan bir yapı da değildir. Galaksimiz, geçmişte pek çok küçük galaksiyi kütle çekimiyle yutmuş ve bu yolla büyümüştür. Bu birleşmelerin izleri, galaksinin farklı bölgelerindeki yıldız akıntılarında hâlâ görülebilmektedir. Gelecekte ise çok daha büyük bir birleşme yaşanacaktır. Komşu galaksimiz Andromeda, Samanyolu'na doğru yaklaşmaktadır ve yaklaşık dört ila beş milyar yıl sonra iki galaksinin çarpışarak birleşmesi beklenmektedir. Galaksilerdeki yıldızlar arasındaki mesafeler çok büyük olduğu için bu çarpışmada yıldızların birbirine çarpma olasılığı son derece düşüktür.

Gökyüzündeki sütlü şerit, insanlığın evrendeki yerine ilişkin düşüncelerini derinden etkilemiştir. Bir zamanlar evrenin kendisi sanılan Samanyolu, bugün gözlemlenebilir evrendeki yüz milyarlarca galaksiden yalnızca biri olarak bilinmektedir.