天空中有时会忽然出现一颗“新”的恒星，一颗原先在那个位置上看不见的星星。它们称为“新星”。
有史以来最壮观的新星是1054年6月出现在金牛座中的那一颗。
用望远镜观测使人们改变了对新星的看法：它们并不是真正的新的恒星。实际上它们是一些平时暗得无法用肉眼看见的恒星，由于某种原因突然增亮了，然后又重新变暗到只是在望远镜里才依稀可辨。
人们用望远镜找到许多很暗因而通常不易察觉的新星，并由此计算出在银河系内每年大约都会出现二三十颗新星，但其中只有少数处于地球上能看见的位置。
英仙座内出现了一颗新星。它离我们近得足以用视差方法来测量。结果得知它的距离是100光年。
美国天文学家柯带斯系统地搜寻仙女座大星云中的新星。及至1918年，他在那里发现的新星已经多得无法认为它们只是碰巧和仙女座大星云处于同一视线方向上。
柯蒂斯认识到，如果这些新星的光度都和英仙座新星相同的话，那么仙女座大星云必须远在几十万光年之外——远远地处在银河系以外，其新星才会显得如此暗淡。
与此同时，在美国加利福尼亚州的威尔逊山上，当时世界上最大的天文望远镜启用了，其反射镜的直径是整整100英寸（254厘米）。美国天文学家哈勃把它指向了仙女座大星云，证明大星云的外围部分确由大量极暗的恒星组成。及至1923年，哈勃已辨认出其中有一些恒星是造父变星，并由此求出仙女座大星云离我们远达800000光年。
后来，人们又进一步知道：仙女座星系与我们的距离其实是220万光年——这几乎相当于哈勃当初得出的距离数值的3倍。