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La place de la Terre dans la galaxie a été déterminée en grande partie par un astronome nommé Harlow Shapley. Les travaux de Shapleys étaient basés sur des étoiles variables pulsant régulièrement et sur le concept de luminosité absolue. Grâce aux périodes régulières de ces étoiles et à leur présence dans des grappes globulaires, Shapley a été capable de cartographier les distances en fonction de plusieurs grappes. Ces découvertes suggèrent que la Terre était dans un bras spiral externe de la galaxie.
Magnitude absolue
Le travail de Harlow Shapleys dépendait du travail d'un autre astronome, Henrietta Swan Leavitt. Leavitt a établi que des étoiles variables pouvaient être utilisées pour déterminer des distances astronomiques. La relation entre l'absolu et la magnitude apparente était essentielle. La magnitude absolue ou la luminosité décrit la luminosité intrinsèque réelle d'une étoile, tandis que la magnitude apparente décrit le degré de luminosité d'une étoile. Les astronomes peuvent utiliser la différence d'une magnitude absolue et apparente d'une étoile variable pour calculer sa distance à la Terre.
Étoiles Céphéides et RR Lyrae
Les étoiles Céphéides et RR Lyrae sont deux types d’étoiles variables. Les variables des céphéides ont des périodes allant de 1 à 100 jours et sont généralement assez lumineuses. Les étoiles de RR Lyrae ont des périodes plus courtes d'une journée ou moins et ont toutes à peu près la même magnitude absolue. Ces deux étoiles peuvent être utilisées pour déterminer les distances. Henrietta Leavitt a étudié les variables céphéides dans ses recherches. Shapley, d’autre part, a utilisé des étoiles RR Lyrae pour étudier les distances et les distributions dans la galaxie.
Clusters Globulaires
Afin de mener ses recherches, Shapley a examiné les amas globulaires autour de la Voie Lactée. Les amas globulaires sont des collections denses d'étoiles. Shapley a pu utiliser les variables de céphéides des grappes globulaires voisines pour calculer les distances par rapport à ces grappes. Certaines des grappes les plus éloignées ne présentaient pas de variables céphéides visibles. Dans de tels cas, Shapley a utilisé la luminosité uniforme des étoiles de RR Lyrae pour calculer les distances.
Notre position dans la galaxie
L'enquête de Shapleys sur les amas globulaires de la galaxys a montré une distribution sphérique des amas. Il supposait que le centre de la galaxie était au centre de cette sphère. Le soleil, cependant, n'était pas près du centre galactique. Au lieu de cela, le soleil se trouvait au bord de la galaxie, à environ deux tiers du centre galactique.