从1885年起，人们就在仙女座大星云里陆陆续续地发现了许多新星，从而推断出仙女座星云不是一团通常的、被动地反射光线的尘埃气体云，而一定是由许许多多恒星构成的系统，而且恒星的数目一定极大，这样才有可能在它们中间出现那么多的变星。如果假设这些变星最亮时候的亮度和在银河系中找到的其它变星的亮度是一样的，那么就可以大致推断出仙女座大星云离地球十分遥远，远远超出了已知的银河系的范围。但是由于用变星来测定的距离并不是很可靠，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，也像银河系一样，是一个巨大、独立的恒星集团。
从河外星系的发现，可以反观银河系：它仅仅是一个普通的星系，是万亿星系家族中的一员，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。
2012年1月，由美国科学家牵头的一个国际天文学研究小组也曾在英国《自然》杂志上宣布，利用哈勃太空望远镜发现了最古老星系，它诞生于宇宙大爆炸最初的4.8亿年，而新发现的古老星系则诞生于宇宙大爆炸最初的2亿年，比前者年长2.8亿年。这一星系是由法国里昂大学里昂天文台约翰·理查德领导的研究小组发现的，他们利用美国哈勃太空望远镜和斯皮策太空望远镜发现了该星系，然后利用美国夏威夷凯克天文台的仪器测定了它距地球的距离为128亿光年，这说明该星系至少诞生于128亿年前。对该星系光谱的进一步研究显示，该星系中最早的恒星已有7.5亿年历史，研究人员因此断定该星系诞生于135.5亿年前。这一成果发表在英国《皇家天文学会月刊》上。
伦敦学院大学尼古拉斯·拉波尔率领的研究小组在近期的《天体物理学杂志》上发表论文称，他们捕捉到了132亿年前的星系A2744_YD4的形状，这是至2020年为止发现的最远天体。这一成果也意味着，天文学家获得了研究宇宙最初星系中星体诞生的重要线索。
研究小组利用设在智利的高感度阿尔玛天文望远镜，发现了A2744_YD4星系的尘埃和氧发出的电波，经过详细分析，计算出该星系距地球为132亿光年。根据检测出的尘埃总量和天体诞生的情形分析，认为该星系134亿年前造星运动活跃。研究小组使用欧洲南方天文台的大型光学红外望远镜也确认了相同结果。
根据观测结果，研究小组计算出A2744_YD4的尘埃总量约为太阳的600万倍，星球总质量为太阳的20亿倍。同时发现，该星系每年有相当于20个太阳大小的气体团形成星球。这意味着，A2744_YD4的行星诞生比银河系活跃10倍。
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