Aufenthaltsbewilligung, Familiennachzug, hat sich ergeben:
A.- Der aus Polen stammende A._, geboren 1952, reiste am 14. April 1982 in die Schweiz ein und wurde in der Folge als Flüchtling aufgenommen. Asyl gewährt wurde auch seiner damaligen, ebenfalls aus Polen stammenden Ehefrau B._, geboren 1953, und den beiden Kindern C._, geboren 1973, und D._, geboren 1981. Mit Urteil des Obergerichts des Kantons Luzern vom 9. November 1989 wurde die Ehe zwischen A._ und B._ geschieden; die mittlerweilen drei Kinder wurden unter die elterliche Gewalt der Mutter gestellt, und A._ wurde zur Bezahlung von Unterhaltsbeiträgen verpflichtet.
Das Bundesamt für Flüchtlinge widerrief am 12. Januar 1994 das Asyl von A._ und aberkannte ihm die Flüchtlingseigenschaft. Die dagegen erhobene Beschwerde wies die Schweizerische Asylrekurskommission am 1. März 1994 ab.
A._ ist im Besitz der Niederlassungsbewilligung.
B.- Am 31. Oktober 1997 heiratete A._ in Buchrain die polnische Staatsangehörige E._ (Jahrgang 1955). Am 17. November 1997 beantragte er für seine Ehegattin und deren Kind F._, geboren 1995, die Aufenthaltsbewilligung im Rahmen des Familiennachzugs. Mit Verfügung vom 23. April 1998 lehnte die Fremdenpolizei des Kantons Luzern das Gesuch ab und forderte E._ auf, zusammen mit ihrem Kind F._ den Kanton Luzern bis spätestens 30. Juni 1998 zu verlassen. Die dagegen erhobene Beschwerde wies das Verwaltungsgericht des Kantons Luzern am 4. November 1999 ab.
C.- Dagegen hat A._ am 9. Dezember 1999 beim Bundesgericht Verwaltungsgerichtsbeschwerde erhoben. Er beantragt, den Entscheid des Verwaltungsgerichts aufzuheben und seiner Ehefrau sowie seiner Tochter eine Jahresaufenthaltsbewilligung zu gewähren. Er ersucht zudem um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung.
Die Fremdenpolizei des Kantons Luzern beantragt sinngemäss die Abweisung der Beschwerde. Das Verwaltungsgericht des Kantons Luzern sowie das Bundesamt für Ausländerfragen schliessen auf Abweisung der Beschwerde.

Das Bundesgericht zieht in Erwägung:
1.- a) Art. 100 lit. b Ziff. 3 OG schliesst die Verwaltungsgerichtsbeschwerde aus gegen die Erteilung oder Verweigerung von fremdenpolizeilichen Bewilligungen, auf die das Bundesrecht keinen Anspruch einräumt. Gemäss Art. 4 des Bundesgesetzes vom 26. März 1931 über Aufenthalt und Niederlassung der Ausländer (ANAG; SR 142. 20) entscheidet die zuständige Behörde, im Rahmen der gesetzlichen Vorschriften und der Verträge mit dem Ausland, nach freiem Ermessen über die Bewilligung von Aufenthalt und Niederlassung. Der Ausländer hat damit grundsätzlich keinen Anspruch auf Erteilung bzw. Verlängerung einer Aufenthaltsbewilligung, und die Verwaltungsgerichtsbeschwerde ist ausgeschlossen, soweit er sich nicht auf eine Norm des Bundesrechts oder eines Staatsvertrags berufen kann, die ihm einen Anspruch auf eine solche Bewilligung einräumt (<ref-ruling> E. 1a S. 363 f., mit Hinweisen).
b) Der Beschwerdeführer ist im Besitze einer Niederlassungsbewilligung. Damit hat seine Ehefrau gemäss Art. 17 Abs. 2 ANAG Anspruch auf Erteilung und Verlängerung der Aufenthaltsbewilligung, solange die Ehegatten zusammen wohnen. Ferner garantiert Art. 8 EMRK den Schutz des Familienlebens. Gestützt darauf ist die Verwaltungsgerichtsbeschwerde des um die fremdenpolizeiliche Bewilligung ersuchenden Ausländers oder seiner hier anwesenden Verwandten zulässig, wenn diese über ein gefestigtes Anwesenheitsrecht (insbesondere Niederlassung) in der Schweiz verfügen und die familiäre Beziehung tatsächlich gelebt wird und intakt ist (<ref-ruling> E. 1b S. 364, mit Hinweisen). Nach der Rechtsprechung setzt die Annahme eines gefestigten Anwesenheitsrechts wenigstens einen festen Rechtsanspruch auf eine Aufenthaltsbewilligung voraus (<ref-ruling> E. 1c S. 389). Nachdem die Ehefrau des Beschwerdeführers in diesem Sinne grundsätzlich ein gefestigtes Anwesenheitsrecht hat und die Beziehung zu ihrer Tochter intakt ist und gelebt wird, erweist sich die Verwaltungsgerichtsbeschwerde auch in Bezug auf diese als zulässig.
2.- a) Im Fremdenpolizeirecht stellt das Bundesgericht nur dann auf die aktuellen tatsächlichen und rechtlichen Umstände ab, wenn nicht eine richterliche Behörde als Vorinstanz entschieden hat. Diesfalls gilt die Regelung von Art. 105 Abs. 2 OG, wonach das Bundesgericht an die Feststellung des Sachverhalts gebunden ist, wenn die richterliche Vorinstanz diesen nicht offensichtlich unrichtig, unvollständig oder unter Verletzung wesentlicher Verfahrensbestimmungen erhoben hat (<ref-ruling> E. 2a S. 365; <ref-ruling> E. 2 S. 390). Da im vorliegenden Fall der angefochtene Entscheid durch ein Gericht erging, gelangt Art. 105 Abs. 2 OG zur Anwendung. Damit können auch nachträgliche Veränderungen des Sachverhalts nicht berücksichtigt werden bzw. sind neue tatsächliche Vorbringen im bundesgerichtlichen Verfahren ausgeschlossen, soweit sie nicht von der Vorinstanz von Amtes wegen hätten beachtet werden müssen und ihre Nichtberücksichtigung auf eine Verletzung wesentlicher Verfahrensbestimmungen hinausläuft (<ref-ruling> E. 5d S. 310, mit Hinweisen; <ref-ruling> S. 99 E. 1c, mit Hinweisen).
b) Das Bundesgericht wendet das Bundesrecht bei der Verwaltungsgerichtsbeschwerde von Amtes wegen an, ohne an die Begründung der Parteibegehren gebunden zu sein (Art. 114 Abs. 1 in fine OG). Es kann die Beschwerde daher auch aus andern als den geltend gemachten Gründen gutheissen oder den Entscheid mit einer Begründung bestätigen, die von jener der Vorinstanz abweicht (<ref-ruling> E. 1b S. 477, mit Hinweis).
3.- a) Der Beschwerdeführer macht geltend, die Vorinstanz sei von einem falschen Sachverhalt ausgegangen, denn die Tochter F._ sei seine leibliche Tochter; zwar sei auf dem Geburtsschein G._, der ehemalige Ehemann seiner heutigen Ehefrau E._, als Vater von F._ aufgeführt; jedoch habe E._ die Vermutung der Vaterschaft des Ehemannes, welche auch das polnische Recht kenne, bei einem Gericht in Polen angefochten; das Verfahren sei seit beinahe zwei Jahren hängig.
Dass der Beschwerdeführer seiner Meinung nach der leibliche Vater von F._ ist, drückte er im Verfahren vor Verwaltungsgericht indirekt aus, indem er formulierte: "Wird der Familiennachzug abgelehnt, müsste er [Beschwerdeführer] mit seiner Ehefrau und seinem Kind wieder nach Polen zurückkehren". Er erklärte hingegen nicht, weshalb auf dem Geburtsschein vom 28. November 1997 G._ als Kindsvater eingetragen ist. Das Verwaltungsgericht kam zum Schluss, dass die vom Beschwerdeführer gewählte Formulierung ein "offensichtliches Schreibversehen" darstelle und dass davon auszugehen sei, dass zwischen dem Beschwerdeführer und F._ kein Kindsverhältnis bestehe.
Der Beschwerdeführer wirft dem Verwaltungsgericht vor, es habe den Grundsatz des rechtlichen Gehörs verletzt, da es ihm nie Gelegenheit gegeben habe, zu diesem Punkt Stellung zu nehmen, sondern einfach von einem Versehen ausgegangen sei.
b) Das durch den hier noch anwendbaren Art. 4 aBV gewährleistete rechtliche Gehör dient der Sachaufklärung und garantiert dem Betroffenen ein persönlichkeitsbezogenes Mitwirkungsrecht im Verfahren. Er soll sich vor Erlass des Entscheids zur Sache äussern, erhebliche Beweise beibringen, Einsicht in die Akten nehmen und an der Erhebung von Beweisen mitwirken oder sich zumindest zum Beweisergebnis äussern können, wenn dieses geeignet ist, den Entscheid zu beeinflussen (<ref-ruling> E. 4a S.55, mit Hinweisen).
Im vorliegenden Fall hat der Beschwerdeführer in der Beschwerdeschrift keine Beweise angeboten für seine - wie erwähnt eher nebenbei gemachte - Behauptung, er sei der leibliche Vater von F._. Es kann dem Verwaltungsgericht auch nicht etwa vorgeworfen werden, es sei auf seine Äusserungen betreffend Vaterschaft von F._ nicht eingegangen. Damit liegt keine Verletzung des Grundsatzes des rechtlichen Gehörs vor; vielmehr stellt sich die Frage, ob das Verwaltungsgericht den massgeblichen Sachverhalt korrekt und vollständig ermittelt hat.
c) Für die Feststellung des Sachverhalts gilt im Verwaltungsverfahren grundsätzlich die Untersuchungsmaxime. Diese wird jedoch relativiert durch die Mitwirkungspflicht der Parteien (vgl. <ref-law>), welche namentlich insoweit greift, als eine Partei das Verfahren durch eigenes Begehren eingeleitet hat oder darin eigene Rechte geltend macht. Die Mitwirkungspflicht gilt vorab gerade für solche Tatsachen, welche eine Partei besser kennt als die Behörden und welche diese ohne ihre Mitwirkung gar nicht oder nicht mit vernünftigem Aufwand erheben können. Im vorliegenden Fall trifft das insbesondere auf die vom Beschwerdeführer angerufenen Umstände - namentlich persönlicher Art - in seiner Heimat zu; solche Tatsachen lassen sich erfahrungsgemäss von den Schweizer Behörden, wenn überhaupt, nur mit erhöhtem Aufwand abklären (<ref-ruling> E. 2b S. 365, mit Hinweis).
Der Beschwerdeführer hat zwar auch noch in Ziff. 2 seiner Anträge darauf hingewiesen, dass er seiner Meinung nach der Vater von F._ sei: Er beantragte, ihm bzw. seiner Ehefrau "und seiner Tochter" sei eine ordentliche Jahresaufenthaltsbewilligung im Rahmen des Familiennachzugs zu gewähren. Insgesamt muss ihm aber vorgeworfen werden, er sei seiner Mitwirkungspflicht nur in ungenügendem Masse nachgekommen: Davon ausgehend, der Vater von F._ zu sein, hätte er beantragen können, die Tochter F._ sei in seine Niederlassungsbewilligung einzubeziehen (vgl. Art. 17 Abs. 2 ANAG). Zudem hätte er schon vor Verwaltungsgericht darüber informieren können, dass seine Ehefrau die Vermutung der Vaterschaft des Ehemannes beim polnischen Gericht angefochten hat: Die Verwaltungsgerichtsbeschwerde an das Bundesgericht, in welcher er geltend macht, das Anfechtungsverfahren sei seit bald zwei Jahren in Polen hängig, datiert vom 9. Dezember 1999. Demnach wäre dieses Verfahren etwa Ende 1997/anfangs 1998 eingeleitet worden, und es ist davon auszugehen, dass der Beschwerdeführer im Zeitpunkt seiner Beschwerde an das Verwaltungsgericht (12. Mai 1998) davon Kenntnis hatte.
Obwohl der Beschwerdeführer seiner Mitwirkungspflicht in nur ungenügendem Masse nachgekommen ist, fragt sich, ob das Verwaltungsgericht den - wenn auch rudimentären - Hinweisen des Beschwerdeführers auf seine Vaterschaft nicht trotzdem hätte nachgehen und weitere Abklärungen veranlassen müssen. Die Frage kann jedoch offen bleiben, da die Beschwerde aus einem anderen Grund gutzuheissen ist.
4.- Das Verwaltungsgericht hat bei der Berücksichtigung der finanziellen Verhältnisse des Ehepaars davon abgesehen, eine theoretische Möglichkeit der Ehefrau zur Mitfinanzierung der Lebenshaltungskosten zu berücksichtigen.
a) Gemäss der Rechtsprechung des Bundesgerichts genügen, wenn ein Anspruch auf Familiennachzug aufgrund von Art. 8 EMRK oder Art. 17 Abs. 2 ANAG besteht, bloss finanzielle Bedenken nicht für die Abweisung des Gesuches; es muss konkret die Gefahr einer fortgesetzten und erheblichen Fürsorgeabhängigkeit gegeben sein (<ref-ruling> E. 3c S. 641, mit Hinweisen). Dabei ist von den aktuellen Verhältnissen auszugehen, die wahrscheinliche finanzielle Entwicklung aber auf längere Sicht abzuwägen. Weiter darf auch nicht einzig auf das Einkommen des hier anwesenden Familienangehörigen abgestellt werden, sondern es sind - dem Gesetzeszweck der Vereinigung der Gesamtfamilie entsprechend - die finanziellen Möglichkeiten aller Familienmitglieder über eine längere Sicht einzubeziehen. Ergänzend hat das Bundesgericht auf die gesetzliche Unterstützungspflicht nach <ref-law> verwiesen. Mit Blick auf die gegenseitige Unterhaltspflicht gemäss <ref-law> muss dies erst recht unter Ehegatten gelten. Das Einkommen des Angehörigen, der an die Lebenshaltungskosten der Familie beitragen soll, ist daran zu messen, ob und in welchem Umfang es tatsächlich realisierbar ist. In diesem Sinne müssen die Erwerbsmöglichkeiten und das damit verbundene Zusatzeinkommen konkret belegt und mit gewisser Wahrscheinlichkeit sowie, soweit möglich, auf mehr als nur für eine kurze Frist erhärtet sein, um Berücksichtigung zu finden (<ref-ruling> E. 3c S. 8 f., mit Hinweisen).
b) Der Beschwerdeführer räumt selbst ein, dass er schon seit längerer Zeit fürsorgeabhängig ist. Die vorliegende Situation zeichnet sich durch die Besonderheit aus, dass sich nicht die Frage stellt, ob der Beschwerdeführer durch den Nachzug von Ehefrau und Tochter neu fürsorgeabhängig werden könnte; er ist es schon. Haben jedoch die kantonalen Behörden davon abgesehen, ihn aus diesem Grund aus der Schweiz auszuweisen (vgl. Art. 10 Abs. 1 lit. d ANAG), so dürfen sie den Nachzug von Ehefrau und Tochter nicht mit der Begründung verweigern, dass die Ehefrau nicht in der Lage sein könnte, für die ganze Familie zu sorgen bzw. die schon bestehende Fürsorgeabhängigkeit ihres Ehemannes mit ihrem Einkommen zu beseitigen. Ausschlaggebend darf daher einzig sein, dass die Ehefrau nicht ihrerseits der Fürsorge zur Last fallen wird, d.h. dass sie mit ihrem Einkommen zumindest sich und ihre Tochter wird unterhalten können.
c) Das Verwaltungsgericht hat davon abgesehen, ein mögliches Einkommen der Ehefrau mitzuberücksichtigen, weil diese weder über den Verlauf ihrer Stellensuche konkret informiert noch eine konkrete Zusicherung eines Arbeitgebers für eine Arbeitsstelle geliefert habe. Dieses Verhalten ist dem Beschwerdeführer zuzurechnen. Er ist damit seiner Mitwirkungspflicht auch hier nur in ungenügendem Masse nachgekommen. Indessen durfte das Verwaltungsgericht nicht einfach davon ausgehen, die Ehefrau werde kein Einkommen haben. Ob sie - sie ist offenbar Ingenieurin - sofort auf ihrem angestammten Beruf eine Beschäftigung finden wird, ist zwar fraglich. Es ist jedoch damit zu rechnen, dass sie anfänglich zumindest eine Stelle etwa als Bürohilfe oder in Verkauf oder Gastgewerbe erhalten kann. Mit einer solchen Stelle sollte sie aber fähig sein, auch im Falle einer Teilzeitarbeit, für sich und ihre Tochter zu sorgen. Das Verwaltungsgericht hätte in diesem Zusammenhang auch abklären müssen, ob der Beschwerdeführer, welcher ausgesteuert ist, teilweise die Betreuung der nun fünfjährigen Tochter übernehmen könnte, um seiner Ehefrau eine ausgedehntere Erwerbstätigkeit zu ermöglichen.
Da das Verwaltungsgericht in Bezug auf die finanzielle Situation des Beschwerdeführers und seiner Ehefrau den massgeblichen Sachverhalt ungenügend abgeklärt hat, ist der angefochtene Entscheid aufzuheben und die Sache zu neuer Abklärung an das Verwaltungsgericht zurückzuweisen. Dieses wird damit auch Gelegenheit erhalten, der Frage der Vaterschaft an der Tochter F._ nachzugehen.
5.- Bei diesem Ausgang des Verfahrens sind keine Gerichtskosten zu sprechen (Art. 156 Abs. 2 OG). Der Kanton Luzern hat zudem dem Beschwerdeführer eine Parteientschädigung auszurichten (Art. 159 Abs. 1 und 2 OG). Damit wird das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung gegenstandslos.

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.- Die Verwaltungsgerichtsbeschwerde wird gutgeheissen, der Entscheid des Verwaltungsgerichts des Kantons Luzern vom 4. November 1999 wird aufgehoben, und die Sache wird zu neuem Entscheid an das Verwaltungsgericht zurückgewiesen.
2.- Es werden keine Kosten erhoben.
3.- Der Kanton Luzern hat dem Beschwerdeführer eine Parteientschädigung von Fr. 1'800. -- auszurichten.
4.- Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung wird als gegenstandslos abgeschrieben.
5.- Dieses Urteil wird dem Beschwerdeführer, der Fremdenpolizei und dem Verwaltungsgericht (Verwaltungsrechtliche Abteilung) des Kantons Luzern sowie dem Eidgenössischen Justiz- und Polizeidepartement schriftlich mitgeteilt.
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Lausanne, 17. April 2000
Im Namen der II. öffentlichrechtlichen Abteilung
des SCHWEIZERISCHEN BUNDESGERICHTS
Das präsidierende Mitglied:
Die Gerichtsschreiberin: