En 1917, Heber Curtis observe la nova S Andromedae dans la « Grande nébuleuse d'Andromède ». En analysant les archives photographiques d'Andromède, il découvre onze novas, et calcule qu'elles sont, en moyenne, 10 fois moins lumineuses que celles de la Voie lactée. Il établit la distance des novas de la galaxie d'Andromède à . Il devient un partisan de la théorie des univers-îles, qui avance entre autres que les nébuleuses spirales sont des galaxies indépendantes. En 1920, Harlow Shapley et Heber Curtis engagent le Grand Débat, qui concerne la nature de la Voie lactée, les nébuleuses spirales et la taille de l'Univers. Pour soutenir l'hypothèse que la grande nébuleuse d'Andromède est une galaxie extérieure, Curtis note la présence de bandes sombres () rappelant les nuages de poussières de la Voie lactée et un décalage Doppler élevé.