A fines del siglo XIX, existían ya miles de espectros fotografiados y clasificados. En 1896 tiene lugar la publicación del catálogo Henry Draper, que contenía información espectral sobre unos 500.000 objetos, y que aun es utilizado en la actualidad. Los trabajos de Planck, en 1900, fueron un paso decisivo para la consecución de una interpretación cuantitativa de los espectros y las distribuciones de energía estelares, cuyo estudio detallado pudo llevarse a cabo una década más tarde. Estos resultados han facilitado el conocimiento de la estructura y composición química de los objetos celestes y la descripción detallada del Universo local.
El primer espectrograma de una galaxia, M 31, susceptible de ser utilizado para la determinación de velocidades radiales por desplazamiento Doppler de las líneas espectrales, fue tomado por Slipher(1912) quien derivó una velocidad de aproximación de -300 km s-1. Posteriormente fueron observadas también galaxias con velocidades radiales positivas, encontrándose valores del orden de 1100 km s-1. Estos resultados sirvieron de base para establecer que si una nebulosa es un sistema estelar, las grandes velocidades observadas implican distancias del orden de un millón de años luz.
Sin embargo en 1917 todavía era cuestionada la naturaleza extragaláctica de las nebulosas espirales, hasta el punto de que la National Academy de Washigton, consideró necesario organizar un debate acerca de la naturaleza de estos objetos: ¿Eran universos islas parecidos a nuestra , u objetos peculiares localizados en nuestra propia Galaxia?.
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