1920年4月26日，美国国家科学院专门为河外星系是否存在问题举行了一次题为“宇宙尺度”的辩论会。辩论的主角是著名天文学家沙普利和柯蒂斯，他们两个人分别代表观点不同的双方进行了极为激烈的舌战。这就是天文学史上著名的沙普利——柯蒂斯大辩论。辩论的内容是银河系的大小和旋涡星云的真相。这两个问题是紧密相关的。如果银河系足够大，而旋涡星云很近、很小，那么前者就包括了后者，换言之，后者就是前者的组成部分；相反，旋涡星云就必定是银河系之外独立的“宇宙岛”。
柯蒂斯根据仙女座大星云中新找到的普通新星同英仙座新星的亮度作比较，估算出仙女座大星云的距离，约为100万光年，远远大于银河系的直径32万光年。柯蒂斯认为这些旋涡星云不是银河系以内的天体，而是像我们的银河系那样的宇宙岛。作为银河系以外的星系，这些旋涡星云向我们指示了一个比我们原先所想象的更为宏大的宇宙。
沙普利坚决不同意柯蒂斯的结论，他坚持认为“旋涡星云根本不是由典型的恒星构成，而是真正的星云状天体”。他的有力证据是荷兰天文学家范玛南所提供的观测结果：旋涡星云的自转速率较大，这意味着它们的距离不会太远，只不过数千光年而已，都在银河系的范围以内。辩论双方各执己见，谁也没有办法将对方说服。旋涡星云究竟是什么样的天体，仍然是天文学中一个难解的谜。
直到1924年，美国天文学家哈勃利用造父变星的周光关系，计算出仙女座大星云离我们有75万~90万光年（1994年经巴德修正为150万光年，现在公认为220万光年），远在银河系之外。从此，“宇宙岛”假说被普遍地接受了，星系天文学诞生了，人类对宇宙的认识又向前跨进了一大步。人们都把揭开星系天文学第一页的功绩，归于美国天文学家哈勃。
