Notre galaxie de la Voie lactée est considérée comme l’une des galaxies originales qui se sont formées à l’aube de l’univers, il y a plus de 13.5 milliards d’années. L’univers lui-même a commencé il y a 13.7 milliards d’années avec le Big Bang. Pendant environ 200 millions d’années, l’univers était sombre, car la matière ne s’était pas encore condensée en étoiles. Pendant cette période, la matière s’est lentement condensée en poches de plus en plus denses.
Dans certaines régions, la densité et la température nécessaires pour initier la fusion nucléaire ont été atteintes et les premières étoiles sont nées. On pense que ces étoiles primordiales de la «Population III» ont été de courte durée et extrêmement massives – des centaines de fois la masse de notre Soleil. Étant si massifs, ils étaient également très instables, produisant des supernovae en quelques dizaines de millions d’années à peine, laissant derrière eux des trous noirs. À partir de leurs restes, des étoiles de la population II avec des masses plus typiques se sont formées.
Les scientifiques ont estimé l’âge de la Voie lactée à 13.6 milliards d’années, à plus ou moins 800 millions d’années. Des études supplémentaires seront nécessaires pour réduire davantage ce nombre.
Au début de son histoire, la Voie lactée a peut-être subi une phase galactique active, où un trou noir supermassif central s’est formé à partir de son noyau condensé, et le gaz entrant du disque de débris galactiques a libéré de grandes quantités d’énergie. C’est difficile à dire, car le trou noir supermassif au centre de la galaxie a déjà avalé les preuves. Les astronomes pensent que la source radio Sagittarius A* est le trou noir supermassif de la Voie lactée. Le Sagittaire A* est un objet compact contenant 2.6 ± 0.2 millions de masses solaires, confiné dans un volume dont le rayon ne dépasse pas 17 heures-lumière (120 UA).
Avec le vieillissement de la Voie lactée, de nombreuses étoiles ont subi des supernovae, diminuant la quantité d’éléments légers dans la galaxie tout en augmentant la quantité de métaux. Cela a donné naissance à des étoiles de population I riches en métaux comme notre Soleil. De nombreuses étoiles de la galaxie se sont condensées en un disque galactique à rotation rapide, 100 fois plus long qu’épais. Ce disque est entouré d’un halo d’étoiles anciennes, appelé halo galactique.
Dans environ trois milliards d’années, la Voie lactée devrait entrer en collision avec sa voisine de taille similaire, la galaxie d’Andromède. Lorsque cela se produira, ce ne sera pas particulièrement visible, car le taux de collision stellaire sera toujours pratiquement nul, mais la densité stellaire moyenne augmentera d’un facteur d’environ 2.