目前，我們在地球上朝著各個方向觀測到，最遠只能看到465億光年的距離，這就是可觀測宇宙的範圍。我們處在包含上千億顆恆星的銀河系中，而銀河系又是處在包含2萬億個星系的可觀測宇宙中。雖然宇宙中的星系非常多，但它們都遵循同樣的物理學規則。

通過觀測銀河系及其附近的星系，我們知道，現在的星系通常被引力束縛成一個整體，品質非常龐大，其中有些年老的恆星在衰亡，還有一些新的恆星在誕生。據估計，銀河系中每年大約有1顆中低品質恆星演化為白矮星，每100年大約有3顆大品質恆星爆發成超新星，每年大概還有6顆新的恆星誕生。因此，銀河系整體上還是欣欣向榮的，恆星的數量還在持續增加。

星系合併在宇宙中非常普遍，當兩個大小相似的星系在引力的作用下發生碰撞時，由此會引發星爆，大量新的恆星會從星雲中形成。星爆星系十分明亮，它們的亮度甚至可以比大型星系更耀眼。在適當的情況下，星系中的一些星雲會形成恆星，而其餘的氣體雲則會被驅逐出星系，進入星系際空間，成為星系際介質。

隨著新恆星的不斷形成，星系中的氣體雲會逐漸耗盡。那些品質最大、光譜呈現為藍色的大品質恆星壽命非常短暫，只有幾百萬年到幾千萬年。當那些大品質恆星逐漸消亡時，星系也就會隨之老去。星系中只會剩下一些更紅、更暗、品質更低的恆星，尤其是那些品質很小的紅矮星。

例如，距離我們2.4億光年的NGC 1277是一個典型老去的星系，它在過去數十億年來沒有新恆星形成，內部也基本上沒有氣體雲。這個星系中的恆星大都非常古老，很多恆星的誕生時間比太陽早了70億年。

由於光速的限制，當我們觀測更遠的宇宙時，我們看到的是越年輕時的宇宙，因為那些光經過漫長時間的傳播才來到地球上。哈勃深場、超深場和極深場等捕捉到了早期宇宙的光，讓我們可以看到100多億年前的星系。那時的星系要比現在的更小、更藍，而且充滿了更年輕的恆星，因為早期星系中富含宇宙大爆炸所留下的星雲。

然而，哈勃太空望遠鏡發現的MACS J2129-1星系完全出乎天文學家的預料。在距離地球60億光年的地方，存在一個名為MACS J2129-0741的星系團。這個品質巨大的星系團強烈扭曲了周圍的空間，使得遙遠背景星系的光經過其附近時發生了扭曲，產生了廣義相對論所預言的引力透鏡效應。其中，我們可以看到一個遙遠的星系——MACS2129-1，它距離我們108億光年。

儘管MACS J2129-1星系的品質達到了銀河系的3倍，但它的氣體雲含量非常少，結構十分緊湊，大小隻有銀河系的一半，自轉速度是銀河系的兩倍。這個星系的顏色非常暗淡，完全沒有新的年輕恆星。

MACS2129-1是早期宇宙中的星系，那時宇宙才誕生30億年，它發出的光用了108億年才到達地球。如此早期的星系卻沒有新的恆星，氣體雲被消耗殆盡，這仍然是天文學家無法解釋的謎團。