Il posto della Terra nella galassia era determinato in gran parte da un astronomo di nome Harlow Shapley. Il lavoro di Shapley si basava su stelle variabili che pulsavano regolarmente e sul concetto di luminosità assoluta. Grazie ai periodi regolari di queste stelle e alla loro presenza in cluster globulari, Shapley è stato in grado di mappare le distanze su un numero di cluster. Queste scoperte suggerivano che la Terra si trovava in un braccio a spirale esterna della galassia.

Absolute Magnitude

Il lavoro di Harlow Shapley dipendeva dal lavoro di un'altra astronoma, Henrietta Swan Leavitt. Leavitt stabilì che le stelle variabili potevano essere usate per determinare le distanze astronomiche. La chiave di tutto ciò è stata la relazione tra la magnitudine assoluta e apparente della stella. La magnitudine o la luminosità assoluta descrive l'effettiva luminosità intrinseca di una stella, mentre la magnitudine apparente descrive quanto luminosa appare una stella. Gli astronomi possono utilizzare la differenza della magnitudine assoluta e apparente di una variabile per calcolare la sua distanza dalla Terra.

Cepheid e RR Lyrae Stars

Le stelle Cepheid e RR Lyrae sono due tipi di stelle variabili. Le variabili Cefeidi hanno periodi che vanno da 1 a 100 giorni e sono generalmente abbastanza brillanti. Le stelle RR Lyrae hanno periodi più brevi di un giorno o meno, e hanno tutte all'incirca la stessa magnitudine assoluta. Entrambe queste stelle possono essere utilizzate per determinare le distanze. Henrietta Leavitt ha studiato le variabili Cefeidi nella sua ricerca. Shapley, d'altra parte, usava le stelle RR Lyrae per sondare le distanze e le distribuzioni attraverso la galassia.

Cluster globulari

Per condurre la sua ricerca, Shapley guardò gli ammassi globulari attorno alla Via Lattea . I cluster globulari sono densi insiemi di stelle. Shapley è stato in grado di utilizzare le variabili Cefeidi dei vicini ammassi globulari per calcolare le distanze da questi cluster. Alcuni dei cluster più distanti non avevano variabili Cefeidi visibili. In questi casi, Shapley ha usato la luminosità uniforme delle stelle RR Lyrae per calcolare le distanze.

La nostra posizione nella galassia

L'indagine di Shapley sugli ammassi globulari della galassia ha mostrato una distribuzione sferica di ammassi. Assunse che il centro della galassia era al centro di quella sfera. Il sole, tuttavia, non era vicino al centro galattico. Invece, il sole era verso il bordo della galassia, a circa due terzi della strada dal centro galattico.