Видимый блеск звезды зависит от ее светимости и расстояния от нас. Хаббл утверждал, что существуют определенные типы звезд, всегда имеющие одинаковую светимость ( если эти звезды находятся достаточно близко, чтобы это измерить ). Таким образом, мы способны вычислить расстояние до этой галактики. Эдвин Хаббл вычислил расстояния до девяти разных галактик.В 1920-х астрономы обнаружили: у этих звёзд других галактик наблюдается такой же характерный набор отсутствующих спектральных световых линий, как и у звёзд нашей Галактики, но эти линии смещены на одинаковую величину в сторону красной области спектра. Единственное объяснение заключалось в том, что галактики удаляются от нас и частота излучаемых ими световых волн уменьшается вследствие эффекта Доплера ( сравнимо с тем, как звук удаляющегося от нас автомобиля изменяется от высокого до наиболее низкого ). Немного позднее Хаббл опубликовал новое открытие: величина красного смещения галактики прямо пропорциональна расстоянию до неё. То есть, чем дальше галактика, тем быстрее она удаляется от нас. Как точки на воздушном шаре, который постепенно надувается, всё быстрее отдаляя точки друг от друга.Это означало, что Вселенная не стационарна, как думали раньше. Она расширяется. Расстояние между галактиками всё время растёт.
Мы можем определить расстояния до ближайших звезд, наблюдая изменение их положений на небе по мере обращения Земли вокруг Солнца.