一些螺旋星云外侧那些恆星集合中的单独个体，并识别初一些造父变星，从而能够让他测量出这些星云的距离：它们太遥远，不能成为银河系的一部分。在1926年，哈伯提出了一个至今能在使用的星系型态分类法。
现代研究.在1944年，亨德里克·C·范德胡斯特预测可以从星际原子氢气体中探测到21公分的微波辐射；并且在1951年有人探测到。这种辐射不受尘埃吸收的影响，因此他的都卜勒频移可以用来绘制星系中气体的运动图。这些观测的结果导致在我们的星系中心有一个旋转的棒状结构的假说。随着电波望远镜的改进，也