伽利略将他对于月亮的一些发现，还是告诉的一些朋友和学生。伽利略很快就觉察到他周围的一些人，尤其是一些哲学家，对他的发现可以说是嗤之以鼻。
伽利略于是让他们亲自去看一看，可是，一些哲学家就是不肯，有些哲学家虽然在望远镜里看到了月亮，可是他们却看到不一样的情景。
他们依旧是一致认为，月亮表面是光滑的球体，它的表面上覆盖着一层透明的晶体，在这层晶体之下才是伽利略看到的群山的一些东西。
1610年1月7日的晚上，深夜一点钟，伽利略站在楼顶，用新制成的30倍望远镜观测天体。他将夜空中的繁星测览一遍之后，他发现原来只有六七颗星的金牛星座，现在却看到有36颗星球，在猎户星座，原来只能见到37颗星球，现在竞可见到80多颗。
然后伽利略又观察了银河的一部分，发现那里是密密麻麻数不清的星团，都是由大量的恒星组成。最后，他将镜头落在木星上，他发现今天看到的木星有些奇怪，它不仅明亮，而且身旁还有三颗小星，虽然很小，却很明亮。这是过去观测木星时从来没有看到过的。
天空中只出现了木星和土星两颗亮星。由于土星的位置太低，所以在日落后的一个半小时，它就达到了地平线上几度的位置，而且几乎已经看不到了。这时，只剩下木星高高悬挂于东方的夜幕上。
于是，伽利略连续几天一直在观察木星。
第二天晚上。伽利略又看到了那三颗小星，但是，它们的位置变了，都到了木星的西侧，而且相互间的距离缩小了。
伽利略开始想这样的位置变化是由于木星自身的运动导致的。但是，几颗小星之间距离的变化解释不通啊！于是，他随即想到这种位置变化是由于小星自身的运动而引起的。
伽利略认为，这三颗小星有可能是恒星，离地球比较远，所以看起来就显得小，而木星是行星，是它在三颗小恒星前面移动。头一天看到的是它移动到三颗小恒星中间，东边两颗，西边一颗。
第二天，它却移动到三颗小恒星的东边。第三天夜晚，空中多云，伽利略什么都没有看到。第四天木星周围只有两颗小星出现，而且都在木星的东侧。
第五天夜晚，天睛气朗，万里无云。伽利略支好望远镜朝木星方向望去，又看到一个新的排列。小恒星变成了两颗，木星还是在东边。
伽利略想，行星应当朝一个方向移动，木星自西向东，移到三颗小恒星东边是对的，但仅隔两天，不可能又折回来。这是怎么回事？伽利略恍然大悟，是这三颗小星球移动了！它们不是恒星，而是环绕木星运转的三个“月亮”。三颗小星变成了两颗，必定是有一颗藏在木星的后面。
第六天，还是三颗小星，一颗在西侧，两颗在东侧，而且似乎不是原来的那三颗了。第七天晚，木星周围出现了四颗小星，东边有一颗，而西边有三颗。第九天晚，这四颗星都在西边，而且几乎在同一条直线上。
过了几天，伽利略又朝木星方向观测，又出现新的天象。木星在中间，东边一颗，西边三颗小星。伽利略感到非常惊讶。难道木星的卫星有四颗吗？又经过几次精心观测，伽利略已经断定，木星有四颗卫星，它们像地球上的月亮一样，紧紧环绕着木星在宇宙中运行。
伽利略的发现又在哲学家中遭到强烈的反对，他们仍然大肆攻击说伽利略的发现，违背了亚里士多德和托勒密的地心说，是拥护哥白尼的太阳为中心的邪说。还有人说，伽利略的发现与《圣经》的教义背道而驰，否认教廷早就肯定了的真理。
伽利略反驳说：“亚里士多德也是十分盼望发现真理的，如果当年他们能够用我的望远镜观察宇宙，一定会改变他们的观点。”
伽利略还说：“我是忠于教会的。但是，我的发现丝毫也不违背《圣经》，因为《圣经》只教我们如何走向天堂，而不是天空。”
还有的人用神秘的数字学来向伽利略发难，他们的理由是七这个数字从古至今都被人们视为一个无尚吉祥的数，如一周有七天，北斗星有七颗，彩虹为七色，动物头上有七个孔：两个鼻孔、两只眼睛、两只耳朵和一个嘴。去麦加朝拜，也要逆时针绕圣堂克尔后转七周！游星即行星分明是七颗，即金星、木星、水星、火星、土星、太阳和月亮等。但是伽利略说发现天上还有四颗游星，把游星说成是十一颗，是违反世界事物的常识，是完全荒谬错误的！
在佛罗伦萨有一个贵族，他为了攻击伽利略而出名，提出在七个游星当中，他们分别是两个代表善良的星，两个不吉祥的星，两个领导的星，还有一个好坏也不定的星，并且说伽利略发现的木星有四颗卫星不是用肉眼所能看见的，离地球很远很远，因此它毫无用处，等于它们不存在。
1610年3月，伽利略为了说服不相信木星有四颗卫星的人，和对星空常识一无所知的人，他将近期用望远镜观察天体的所见所感，撰写了一本小册子，书名叫《星辰使者》，出版后，第一次印刷500册，几天内销售一空。
一时间，在欧洲的大城市里，人们大谈伽利略、天文望远镜。月亮上有山脉、木星还有四颗卫星等，街谈巷议，好不热闹。
更有甚者，干脆来到了威尼斯，要求购买伽利略发明的天文望远镜，亲自过一把认识天空的瘾。
为了满足那些好奇者的心愿，伽利略不得不赶紧制造天文望远镜来满足求购者的需要。
伽利略想，若想使他的发现得到社会的承认，不仅要说服一些反对者，更重要的是要说服天文学家和教皇的专家，只要得到他们的相信和支持，他在宫廷中才有威信，才能得到皇室和大臣们的尊重。
伽利略首先说服的是神圣罗马帝国皇帝在布拉格任职的大天文学家开普勒。《星辰使者》一出版，伽利略就寄给他一册。
开普勒读后很高兴，并且给伽利略回信说他听到有关伽利略令人难以置信的发现后，欣喜若狂，而这也解决了他以前所遇到的一些问题。并且承认自己的以前出版的一本《宇宙的奥妙》书中，有关行星的叙述的完全错误的。
伽利略说服的另一个人是罗马耶稣会会士暨教皇的首席天文学家克拉维乌斯神父，他是意大利最受尊敬的专家。
之前，当克拉威乌斯听说伽利略发现四颗卫星时，他曾大加嘲笑，并断言，必是有人事先把四颗小星装进望远镜中，否则伽利略怎么能用此仪器看到？
伽利略给克拉威鸟斯发去一封信，送给他一册《星辰使者》，还赠送给他一架望远镜。
克拉威乌斯学识渊博，为人正直。他仔细阅读了《星辰使者》，并用望远镜观测了木星，真真切切地看到了围绕木星运转的四颗卫星。他在罗马教皇面前，大加赞扬伽利略。
与此同时，伽利略所在的帕多瓦大学也沸腾了，谈《星辰使者》，论月亮和木星，成为了校园内一大景观。校方也觉得让伽利略专门就此开办演讲。
伽利略只得再挤出时间举办演讲，先后共办了三场，听众来自四面八方，不仅有帕多瓦大学的，也有其他大学的。
伽利略的发现震动了整个意大利，许多科学家和进步人士纷纷写信，热情赞扬伽利略取得的成就。并且颂扬伽利略是“天上的哥伦布”。人们称赞说，哥伦布当初发现了新大陆，而今伽利略发现了新宇宙，这是意大利人的光荣和骄傲。
依照惯例，伽利略有权为他发现的新星命名。让伽利略高兴的是，木星的卫星恰好是四颗，这是一个吉祥的数字，因为科西墨大公恰好是兄弟四人。为了日后能到佛罗伦萨宫廷去任职，伽利略决定，把这四颗卫星取名为“美第奇星群”。