宇宙中最大的星系究竟有多大？深空探测已揭示出远超我们银河系的庞大星系。那么，是否还有更巨大的星系尚未被发现呢？
星系，如同许多其他天体一样，其定义出人意料地困难。粗略地讲，星系是由恒星、气体、尘埃和暗物质在相互引力作用下聚集而成的集合体。然而，这一宽泛的定义在细致审视时便会动摇。例如，有些星系几乎不含暗物质，有些则缺乏气体和尘埃，甚至有些星系恒星稀少。更令人困惑的是，这一定义对星系大小的界定模糊不清。在尺度下限，一些极小的星系可能被误认为是球状星团——由数百万颗恒星组成的、与星系一同形成的致密星团。例如，半人马座ω球状星团可能最初是一个小型星系，在与我们银河系的引力作用中被剥离了大量恒星。
那么，在尺度上限，星系究竟能有多大呢？令人沮丧的答案是，无人能给出确切数值。我们的银河系已相当庞大，其恒星盘面至少横跨10万光年。与大多数可详细观测的星系一样，银河系周围也环绕着一个更大、由炽热弥散气体和稀疏恒星组成的晕。但由于星系晕在近邻星系之外极难探测，我们在此讨论中将不考虑它，而将重点放在星系更明亮、恒星更密集的区域来确定其宽度。即便如此，测量依然困难重重。星系不像岩石行星或卫星那样拥有清晰的边界。相反，星系中的恒星分布越远离中心越稀疏，这种衰减导致了模糊的边界。更重要的是，随着距离增加，星系恒星数量减少，它们会与我们从银河系内部观测到的前景恒星混淆。这种效应在看起来像蓬松宇宙棉球的椭圆星系中最为显著，但对于衡量螺旋星系或盘状星系的大小也是一个难题。
为解决这一问题，天文学家们采用了某些约定俗成的标准单位。例如，他们有时会利用星系的“表面亮度”进行校准，即衡量星系在天空中一小块区域（通常为一平方角秒）内发出的光量。观测者随后可以根据表面亮度与背景天空亮度融合的界限，估算出星系主体的大小。另一个复杂因素是，星系的视大小是其真实尺寸与距离的函数；一个星系可能物理上非常巨大，但因距离我们极其遥远而显得很小。我们可以通过测量星系的红移来确定其真实大小——尽管在足够大的距离（数十亿光年）上，宇宙膨胀历史的不确定性会使问题复杂化，因此需要谨慎对待。
尽管存在诸多障碍，我们仍能可靠地测量许多星系的大小，以探究它们究竟能达到何种程度。有几个星系是研究人员关注的焦点。Malin 1距离地球约10亿光年，是一个巨大的遥远星系。起初，它看起来像一个相当普通、甚至有些乏味的正面螺旋星系，宽度约3万光年。然而，极长时间曝光的图像揭示，Malin 1的旋臂包含极其暗淡而复杂的延伸结构，跨度惊人地达到65万光年，使其宽度约为银河系的六倍！这使得Malin 1成为已知最大的螺旋星系之一，也是首个被发现的“巨型低表面亮度星系”。目前已有数个此类星系被编目，但由于它们极其暗淡且难以发现，很可能还有更多尚未被观测到的潜伏在宇宙深处。目前尚不清楚它们是如何变得如此巨大的。如果它们是通过星系合并而成长，人们会预期其大规模结构会受到扰动，但Malin 1精致的旋臂似乎并非如此。它附近似乎也缺乏其他可供其“吞噬”的小型星系。但这也许是一个线索：Malin 1可能缺乏许多小型邻居，因为它早已与它们合并，而且合并过程如此温和或发生得如此久远，以至于其宏伟的螺旋结构现在没有明显的扭曲。
另一个巨大的螺旋星系是UGC 2885，也被称为鲁宾星系。它距离地球略超过2.3亿光年，宽度接近45万光年。与Malin 1一样，它似乎也相对孤立于其他星系，因此其过度庞大的尺寸同样是一个谜。还有其他一些非常大的螺旋星系，如蝌蚪星系（Tadpole galaxy）或秃鹰星系（Condor galaxy），它们显然正在与另一个大型伴星系发生碰撞。星系碰撞可以将旋臂拉伸成漫长的潮汐尾，从而增加星系的大小。但由于这些效应相对短暂，在确定星系大小上限时，这类宇宙“火车相撞”事件应被视为例外而非普遍规律。
椭圆星系也能变得非常巨大——比任何已知的螺旋星系或盘状星系都要大得多。而且，与我们刚才讨论的碰撞螺旋星系有些类似，一个椭圆星系的大小也可能因观测时间而异。最大的椭圆星系往往位于巨大的星系团中心，有些星系团包含数百个成员星系。这并非巧合；星系合并在星系团的引力中心更容易发生，天文学家认为这种碰撞的混乱有助于赋予椭圆星系其特有的球状形态。ESO 383-76位于Abell 3571星系团的中心，是一个长椭圆形的星系，宽度约180万光年，远大于银河系。天文学家还发现了一些异常孤立的巨大椭圆星系——例如，ESO 306-17的跨度超过100万光年，但附近没有其他星系。它可能是随着时间推移，一个小型星系团中的所有星系合并成一个单一的巨型椭圆星系的最终结果。
然而，我不得不思考，宇宙中是否还有更大的星系等待我们去发现，它们因过于弥散和暗淡而至今未被发现。像维拉·C·鲁宾天文台（Vera C. Rubin Observatory）或即将发射的南希·格雷斯·罗曼空间望远镜（Nancy Grace Roman Space Telescope）等新型望远镜，凭借其宽广的视场和探测极其微弱天体的能力，或许能发现更多此类星系。
我们可能尚不清楚所有巨型星系是如何变得如此庞大的，但找出答案的最佳方法是尽可能多地发现并研究它们。敬请期待，宇宙中的一切并非都能永远对我们隐藏。