到二十年代，沙普利模型已得到天文界公认。由于未计入星际消光效应，沙普利把银河系估计过大。到1930年，特朗普勒证实星际物质存在后，这一偏差才得到纠正。
1913年，赫罗图问世后，按照光谱型和光度两个参量，得知除主序星外，还有超巨星、巨星、亚巨星、亚矮星和白矮星五个分支。科内利斯伊斯顿再度公布错误的银河系漩涡结构图。
1917年，美国天文学家沙普利ha
oshaey用威尔逊山天文台的25米反射望远镜研究当时已知的100个球状星团，通过观测其中的造父变星来确定这些球状星团的距离。
19221924年美国天文学家哈勃发现，星云并非都在银河系内。哈勃在分析31仙女座大星云一批造父变星的亮度以后断定，这些造父变星和它们所在的星云距离我们远达几十万光年，因而一定位于银河系外。这项于1924年公布的发现使天文学家不得不改变对宇宙的看法。
1926年瑞典天文学家林得布拉德i
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ti分析出银河系也在自转。
1927年，荷兰天文学家奥尔特定量地测出了银河系的较差自转，进一步证明太阳确实不在银河系中心。
1929年荷兰天文学家巴特博克计划使用恒星计数法探测银河系的结构，十多年后宣告失败。
1931年巴德于威尔逊山天文台工作，并开始发展星族的概念。
1943年威廉摩根iiao
ga
与光谱学家飞利浦基南共同发表一套完整的光谱图集来描述各种不同光谱型和光度级的恒星之光谱特征，称为k摩根基南分类系统。
1944年，巴德通过仙女星系的观测，判明恒星可划分为星族1和星族2两种不同的星族。星族1是年轻而富金属的天体，分布在旋臂上，与星际物质成协。星族2是年老而贫金属的天体，没有向银道面集聚的趋向。
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