每个人都曾好奇我们生活的世界有多大，在人类确认地球大小之后，这个问题在一定程度上得到了答案。但是又一个问题随之而来，那就是我们的地球所处的环境又有多大呢？随着科学技术的发展，我们看的越来越远。由最初的观察太阳周围几个行星，到现在能观察百亿光年之外。
初识星系
早在1784年，英国的天文学家威廉·赫歇尔就曾提出过，他认为太阳只是盘状银河系中无数星系中的一个普通恒星。在银河系外有着数量巨大漩涡状的云状块，他称之为“星云”。1758年~1785年，法国天文爱好者梅西耶观察到103个雾状块星云，其中的绝对大多数是银河系外的，以他命名的M31就是仙女座星系。
要探讨星系的话，就不能使用我们平时使用的长度单位，如米，千米。由于宇宙中的尺度很大，所以用我们日常生活中使用的长度单位十分的不方便，需要使用我们都熟悉的光年这个单位。另外，还有一个天文距离单位要比光年更长，那就是秒差距，它是以大地测量中的三角视差法为基础的。例如，你用左眼和右眼看到的距离的差异就是视差。当想要测量某个恒星距离时，当这颗恒星与地球的连线垂直于地球绕太阳轨道半径时，如果恒星对日地距离的张角为1秒（弧度单位，1弧度=206265秒），这时对应的距离就是秒差距，一秒差距大约是一年光的3.26倍。这种方法是测量天体距离的一种常用方法。
以恒星为基本单元，我们现在大致把天体分为以下几个层次：
恒星——10^6千米星团——300光年星系——10^5光年星系群——10^6光年星系团或超星系团——10^7光年大尺度结构——10^7~10^8光年银河系
30年前，我们对银河系的了解还很粗糙，一直认为它是扁球状漩涡星系，是由恒星、气体和尘埃组成的。经过大量的观测，确定它属于涡旋星系S中的棒旋星系Sb。银盘外层很大区域是银晕，它是由炙热气体组成的球状低密度区域。太阳系在它的边缘，离中心有3万光年的距离，所以我们看到的银河系是长条形状的。银河系大约包含了3000亿颗恒星，而整个可观测的宇宙大约有100亿个类似银河系的星系。
晚上看到的银河系
哈勃和他的河外星系
星系天文学之父——埃德温·哈勃出生于1889年，美国的密苏里州。他毕业于芝加哥大学，他还是一个重量级的拳击手。参加过第一次世界大战，曾在法国战场任上校。在1919年之后才把爱好的天文学作为正式工作。
埃德温·哈勃
在当时，有两位天文学家就“仙女座到底是在银河系内还是银河系外？”这一问题争论不休。哈勃给了他们结论，他通过1923~1924年的观测发现，在仙女座Ｍ31中有12颗光亮度周期性变化的“造父变星”，周期为5~6天。
造父变星”是一种估量星体距离的“尺子”，例如：银河系中有一个我们已经发现的“造父变星”，而且我们已经知道与它的距离。拿已知“造父变星”的星级亮度与同等光变周期的“造父变星”做比较，就可计算出该星的距离。
哈勃根据这种方法计算出仙女座不在银河系内。
哈勃对仙女座的距离测定意义重大，它打开了河外星系研究的大门。哈勃根据星系的形态，将星系大致分为椭圆星系（E）、涡旋星系（S）、椭圆状星系、不规则星系（Irr）等。按涡旋型中旋臂缠绕松紧和中心凸起程度可再细分为：Sa、Sb、Sc型，另外还有草帽星系等。
仙女座M31
仙女座属于Sb型，它是距离地球最近的涡旋星系大星云，它包括大约1万亿颗恒星。
Sa型M81、M82
距离我们1200光年的M81、M82星系属于Sa型，它们是亮度最高的星系之一。
星系群和星系团
我们把数量低于100个星系组成的系统叫做星系群。100以上的星系汇聚起来称为星系团，现在我们已经观测到了数千个星系团。
多个星系团又组成了超星系团，比如我们银河所在的超星系团就包括室女星系团和大熊星系团等，它的直径约为1亿~2亿光年。
随着宇宙的膨胀，相应的视野也随之扩大。在宇宙大爆炸138亿年后的今天，我们可观测的宇宙边界已经达到了931亿光年。这个宇宙之外又会是什么，或者说我们的宇宙存在什么环境中，这个问题的答案等待着我们去解开。