Zawartość
Miejsce na Ziemi w galaktyce zostało określone w dużej mierze przez astronoma Harlowa Shapleya. Prace Shapleya opierały się na regularnie pulsujących gwiazdach zmiennych i koncepcji absolutnej jasności. Dzięki regularnym okresom tych gwiazd i ich obecności w gromadach kulistych Shapley był w stanie mapować odległości do kilku gromad. Odkrycia te sugerują, że Ziemia znajdowała się w zewnętrznym spiralnym ramieniu galaktyki.
Absolutna wielkość
Praca Harlowa Shapleya zależała od pracy innej astronomki, Henrietty Swan Leavitt. Leavitt ustalił, że gwiazdy zmienne można wykorzystać do wyznaczenia odległości astronomicznych. Kluczem do tego był związek między gwiazdami wielkości absolutnej i pozornej. Absolutna jasność lub jasność opisuje rzeczywistą wewnętrzną jasność gwiazd, podczas gdy jasność pozorna opisuje, jak jasna wydaje się gwiazda. Astronomowie mogą wykorzystać różnicę bezwzględnej i pozornej wielkości gwiazd zmiennych do obliczenia jej odległości od Ziemi.
Cefeid i RR Lyrae Stars
Gwiazdy cefeid i RR Lyrae to dwa rodzaje gwiazd zmiennych. Zmienne cefeidowe mają okresy od 1 do 100 dni i są ogólnie dość jasne. Gwiazdy RR Lyrae mają krótsze okresy dnia lub krócej i wszystkie mają w przybliżeniu tę samą bezwzględną wielkość. Obie te gwiazdy mogą być użyte do określenia odległości. Henrietta Leavitt badała zmienne cefeidowe w swoich badaniach. Shapley z kolei używał gwiazd RR Lyrae do badania odległości i rozkładów w całej galaktyce.
Gromady kuliste
Aby przeprowadzić badania, Shapley przyjrzał się gromadom kulistym wokół Drogi Mlecznej. Gromady kuliste są gęstymi zbiorami gwiazd. Shapley był w stanie wykorzystać zmienne cefeidalne pobliskich gromad kulistych, aby obliczyć odległości do tych gromad. Niektóre bardziej odległe gromady nie miały widocznych zmiennych Cefeid. W takich przypadkach Shapley użył jednolitej jasności gwiazd RR Lyrae do obliczenia odległości.
Nasza pozycja w galaktyce
Badanie Shapleysa gromad kulistych galaktyk wykazało kulisty rozkład gromad. Zakładał, że środek galaktyki znajduje się w centrum tej kuli. Słońce nie było jednak blisko centrum galaktyki. Zamiast tego słońce było blisko krawędzi galaktyki, około dwóch trzecich drogi od centrum galaktyki.