河外星系发现的历程
成语“天外有天”，常用以描述人的认识或能力总是有限的，而认识事物的过程却是无限的。人类对宇宙的认识过程已有数千年的历史，其间有三个最重要的里程碑式事件：1543年波兰天文学家哥白尼提出日心说，1785年英国天文学家威廉·赫歇尔建立第一个银河系模型，以及1923年美国天文学家哈勃发现河外星系的存在。那它是怎么被发现的呢?
发现历程
关于河外星系的发现过程可以追溯到两百多年前。在当时法国天文学家梅西耶( Messier Charles ) 为星云编制的星表中，编号为M31的星云在天文学史上有着重要的地位。初冬的夜晚，熟悉星空的人可以在仙女座内用肉眼找到它——一个模糊的斑点，俗称仙女座大星云的。
如果假设这些新星最亮时候的亮度和在银河系中找到的其它新星的亮度是一样的，那么就可以大致推断出仙女座大星云离我们十分遥远，远远超出了我们已知的银河系的范围。但是由于用新星来测定的距离并不很可靠，因此也引起了争议。直到1924年，美国天文学家哈勃用当时世界上最大的2.4米口径的望远镜在仙女座大星云的边缘找到了被称为“量天尺”的造父变星，利用造父变星的光变周期和光度的对应关系才能定出仙女座星云的准确距离，证明它确实是在银河系之外，也可以说像银河系一样，是一个巨大、独立的恒星集团。因此，仙女星云应改称为仙女星系。
从河外星系的发现，可以反观我们的银河系。它仅仅是一个普通的星系，是千亿星系家族中的一员，是宇宙海洋中的一个小岛，是无限宇宙中很小很小的一部分。
拓展
在赫歇尔尝试确定银河系结构之前，17世纪中叶，已有人注意到夜空中除了点状的恒星外，还可看到一些外形颇不规则的云雾状暗天体，并取名为星云。自然哲学家开始自问：“银河是否已构成了整个宇宙?”在当时显然没人能给以正确的回答。
对事物的认识总会有一个过程。1750年英国人赖特猜想，有些星云可能是银河系般的庞大恒星系统。1755年德国哲学家康德更明确提出，银河系外存在无数个与银河系类似的恒星系统(后人称之为河外星系或星系)，并明确指出，早先发现的仙女星云就是这样的河外星系。赖特和康德的观念也许可称之为天才的猜想，但并无科学证据。那时，天文学家对星云的本质缺乏了解，更不知道它们在银河系之内，还是位于银河系之外。
赫歇尔试图通过实测来寻找答案。这位科学大师认为，如果经望远镜的放大后，星云能分解成一颗颗恒星，那么所观测的星云就是星系，否则，星云便是银河系内的云团。然而，观测结果表明，一些星云确实能被分解为恒星，但也有不少星云在望远镜视场内仍是模糊一团，这使赫歇尔深感迷惑不解。赫歇尔这样的大科学家，拥有当时世界上最大的望远镜，尚无法判断，同时代的其他人，就更无所适从了。
实际上，赫歇尔的思路并非完全正确，因为那时的所谓“星云”包含了三类性质迥异的天体：银河系内的气体尘埃星云、银河系内的星团，以及河外星系。赫歇尔的望远镜能分辨为恒星的“星云”，只是星团。而银河系内的气体尘埃星云，或者是河外星系，都是当时的望远镜无法分辨的。
此后的100多年内，关于“星云”的本质仍无明确的定论。1920年4月，美国科学院为此举办了一次“宇宙的尺度”专题辩论会。会上，持对立观点的两位著名天文学家柯蒂斯和沙普利各抒己见，相持不下，最终也未能得出明确的结论性意见。问题的关键在于如何测定“星云”的距离：若观测的“星云”同我们的距离远大于银河系的尺度，且又可分解为恒星，河外星系的存在便可得以肯定，否则“星云”便是银河系内的天体。
天文学是一门观测科学，天文学的发展史也就是它的主要观测设备——望远镜的发展史。望远镜口径越大，越能看到更暗的天体，分辨率也越高。为此，人们不断追求建造更大的望远镜。随着大口径望远镜的面世，最终证实河外星系存在的时机历史性地落在了哈勃的身上。
1917年，美国建成当时世界上最大的2.54米口径反射望远镜。1923年10月5日，哈勃用这架望远镜观测了仙女星云。在高分辨率照片上，仙女星云的外缘被分解成一颗颗恒星。哈勃在其中辨认出了一些造父变星。这些造父变星离我们的距离是可以测定的。经过仔细的核对和计算，哈勃据此推知仙女星云的距离约为100万光年(现代结果为240万光年)。尽管当时对银河系尺度还未取得一致的认识，但据各种估算它的大小不会超过30万光年。因此，仙女星云远在银河系之外，无疑是一个河外星系，故应更名为“仙女星系”。这一年，哈勃才34岁。
哈勃的成就并非一朝一夕之功，他早年就对“星云”表现出极大兴趣，做了许多细致的工作。他大胆地把“星云”分为“银河星云”和“非银河星云”两类，但对自己观点的表述颇为谨慎，还提醒别人不要轻易把“非银河星云”理解为它们就处于银河系之外。直到测出仙女星系的距离后，哈勃才确认了河外星系的存在。
今天，人们已确知宇宙中存在着上千亿个星系，它们是宇宙物质结构形态的基本单元。对星系的研究已成为天文学的一个重要分支—星系天文学。
