La détermination des distances dans l’Univers est l’un des problèmes extrêmement délicats qui se posent encore aux astronomes. Si la taille du Système solaire est connue grâce aux lois de Kepler, déterminer la distance des étoiles, qui n’apparaissent que comme de petits points lumineux sur la voûte céleste, est déjà beaucoup plus difficile. Seules exceptions notables : les étoiles proches, celles situées dans un rayon de 300 années-lumière. Du fait du mouvement annuel de la Terre autour du Soleil, elles semblent décrire au fil des jours une petite ellipse sur le ciel. Les astronomes mesurent alors l'angle sous lequel on les voit depuis deux points opposés de l'orbite terrestre. Du petit déplacement constaté, baptisé parallaxe annuelle, ils déduisent leur éloignement. Au-delà de 300 années-lumière, en revanche il n'existe plus aucun moyen direct d'évaluer les distances. Les astronomes utilisent alors notamment les balises cosmiques que sont les étoiles céphéides détectées dans notre galaxie ou dans une galaxie proche pour progresser dans leur arpentage. Au-delà de 500 millions d’années-lumière, il faut exploiter les effets de l'expansion de l'Univers, et mesurer le décalage vers le rouge des galaxies lointaines pour se faire une idée de leur distance.
