Ve 20. stol. došlo k výraznému rozvoji spektroskopie. Vědci byli nyní schopni určovat spektrální čáry jednotlivých hvězd a tak zjistit, z čeho jsou složeny. Každá hvězda totiž vyzařují spojité spektrum světla, které je předěleno tmavými absorpčními čarami.

absorbční čáry

Naproti tomu u mlhovin pozorujeme jasné spektrální čáry mezi kterými je téměř tma. Nazývají se emisní.

emisní čáry

Roku 1912 zjistil americký astronom Vesto Slipher, že polohy spektrálních čar v laboratoři a v galaxiích nesouhlasí. Jinak řečeno, absorpční čáry vysílané určitým prvkem v galaxii byly posunuty oproti čarám stejného prvku pozorovaného v laboratoři a to k červenému konci spektra. Tento posuv se lišil pro různé galaxie. V roce 1920 americký astronom Edwin Hubble (1889 – 1953) odvodi