銀河系是太陽、太陽系和數千億顆恆星的家園。然而，與其他星系不同的是，無論是在我們所在的星系群中，還是在宇宙之外，我們都沒有很好的方法從我們所在的位置來觀察我們自己的星系。因此，我們星系的全部範圍，包括它的總大小、質量、物質含量和恆星數量，對現代天文學家來說仍然是神秘的。
長期以來，我們一直在觀察我們周圍的星系，並將我們所在的星系與它們進行比較。儘管在這些星系群中可能有60多個星系，但其中兩個星系以我們能想像到的所有方式佔據著主導地位，即銀河系和仙女座星系。這兩個星系擁有的恆星比其他星系加起來還要多。但是哪個更大呢？早前我們認為是仙女座更大些，但現在發現銀河系可能有機會奪得最大的頭銜。
你可能會覺得這是天文學家的一個巨大的失敗，因為我們還不知道我們自己的星系有多大、有多少顆恆星，但這並不應該讓你感到驚訝。從另一個角度來考慮這個問題：想像你正看著一屋子人，你想確定每個人的眼睛顏色。
這似乎是所有實驗中最簡單的一個。你所要做的就是靠近房間裡的每一個人，看看他們的眼睛是什麼顏色，然後你就會知道了。你很可能馬上就能知道身邊每個人的眼睛顏色，通過使用一些工具，比如相機、雙筒望遠鏡、望遠鏡等等，這樣你可以確定你視野內每個人的眼睛顏色。房間裡只有一個人會給你帶來麻煩，那便是你自己。
我們有兩種方法可以從自己的身體裡確定自己的眼睛顏色。
一是，我們可以把我們的視角轉移到身體之外。無論是詢問房間裡的另一個人，還是自拍，我們都可以知道結果是什麼，並獲得我們自己眼睛顏色缺失的數據點。
二是，我們可以找到一個足夠精確的反射，並從我們所觀察到的光回波中了解我們眼睛的顏色。
對於我們自己的身體來說，這很簡單。存在許多值得信賴的外部觀察者；相機技術先進、準確、無處不在；像鏡子，玻璃，甚至水體這樣的反射面是非常豐富的。當我們不孤立的時候，生活在一個有正確工具的世界裡，這是一個很容易觀察到的現象。
但是如果沒有合適的工具呢？如果在你自己的身體之外沒有其他人你可以聯繫，你可以依靠誰的觀察呢？如果沒有你自己臉部的反射，你可以通過觀察自己來決定你眼睛的顏色，那會怎麼樣？如果沒有辦法給自己拍一張不可磨滅的形象(比如照片)，讓你能看到自己的肖像，那該怎麼辦？
這是個難題。被植入你自己的身體意味著如果沒有外部世界的合作，你自己就沒有辦法進行批判性的觀察。確實，被嵌入到銀河系中意味著即使我們對自己的家園星系有最好的看法，從它內部來看也有基本的限制。我們或許能夠測量數十億顆恆星的運動和位置，但仍有很多東西是未知的。
位於銀河系的平面上，距銀河系中心25000光年，這意味著有很多東西我們無法用光學的角度來觀察。
1、銀河系中的大多數恆星，因為銀河系平面上的塵埃(或其他結構，如星雲或恆星)掩蓋了它。
2、描出的體積形狀；我們仍然爭論旋臂的數量和大小，旋臂馬刺是否存在，中心杆的年齡和範圍等。
3、最近超新星和超新星殘骸的數量和位置，因為星系的遠端不容易被看到。
4、恆星繞星系運動時的橫向運動；因為我們身在其中，使得測量體旋轉運動作為星系半徑的函數是一個挑戰。
為了進一步解決問題，多波長視圖正在發揮作用，因為不同波長的紅外光對塵埃更透明，而來自地面和太空的大型天空測繪觀測站正在幫助我們全面了解銀河系的物理性質，比如歐洲航天局的蓋亞任務。
另一方面，仙女座星系離我們很近，只有200多萬光年。就角度大小或在天空中佔據的空間量而言，它是銀河系以外最大的星系。我們對仙女座星系進行了一系列壯觀的觀測活動，其中最引人注目的是PHAT，稱為全色哈勃仙女座星系庫，它測量並描繪了我們這個巨大宇宙鄰居近一半的恆星和塵埃。
當我們把銀河系和仙女座星系進行比較時，我們發現了一些明顯的差異，這表明仙女座星系在這兩個星系中佔主導地位。
當我們計算恆星的數量時，紅外斯皮策太空望遠鏡顯示仙女座星系內部大約有1萬億顆恆星，相比之下，銀河系的恆星數量要小得多，不確定性也大得多，數量大概在2000億到4000億顆之間。
就物理範圍而言，仙女座星系的圓盤直徑測量得很好，跨度達22萬光年。相比之下，銀河系盤的直徑一直被認為只有它的一半，大約10萬光年。
就現有的恆星而言，仙女座星系的恆星要古老得多，其恆星形成率也要低得多，只有銀河系的20-30%。
所以你可能會想，如果你去測量這兩個星系的質量，你會發現仙女座星系的質量要比銀河系大得多。但事實並非如此。
一般來說，測量星系質量的最好方法是使用分布在遠離星系中心或圓盤的恆星和球狀星團。對於像仙女座這樣的星系來說，這樣做既有趣又有教育意義，它告訴我們巨大的光暈向各個方向延伸了大約100萬光年，在這個光暈中包含了大量的物質，包括氣體和暗物質。雖然存在很大的不確定性，但仙女座星系的總質量估計範圍從8000億太陽質量到1.5萬億太陽質量不等。這些估計是如此不同，因為它們是通過使用不同的技術得出的，這在目前提出了一個有趣的謎題。
然而，通過測量我們銀河系中球狀星團的運動，我們不僅可以依靠徑向測量，還可以獲得橫向運動。來自蓋亞任務和哈勃太空望遠鏡的新數據組合給了我們46個球狀星團的數據，它們的距離最遠可達13萬光年，並且能夠比以往任何時候更精確地確定銀河系的質量。
結果呢？僅蓋亞的數據就測出銀河系質量為1.3萬億太陽質量，而蓋亞和哈勃的綜合數據測出銀河系的質量為1.54萬億太陽質量，其中的不確定度小於1000億太陽質量。
換句話說，儘管這些恆星講述了一個不同的故事，但整體質量表明，銀河系的質量可能與仙女座星系估計的最大質量相當。如果對仙女座星系的無線電觀測是正確的，我們的星系甚至可能是仙女座星系的兩倍大。
更有趣的是，去年發表的另一項研究表明，銀河系盤的範圍可能比之前估計的要大得多，其直徑約為17萬光年，而不是10萬光年。綜上所述，看起來銀河系的範圍和質量可能比我們意識到的更大，而仙女座可能比我們之前想像的更分散，更分散，更小。
在很長一段時間裡，我們對仙女座菌株和銀河系的觀察似乎表明，就我們附近的鄰居而言，我們在幾乎所有方面都僅次於仙女座星系。但真正發生變化的是我們的測量方法正在改進，我們正在學習準確測量總質量值有多難，即使是在我們自己的後院。我們正在理解和量化我們的不確定性，並意識到它們有多麼重要。