什麼是造父變星和造父變星測距法呢？造父變星是以仙王座δ為典型星的一類變星。中國古代用傳說中的駕車能手造父來命名仙王座δ和它周圍的幾顆星，其中仙王座δ稱造父一，因此以它為典型星的變星便被稱為造父變星。這類變星是因星體本身的周期性膨脹和收縮而產生光度變化的，它的光度變化有一個重要特點，就是其光變周期和其光度之間存在確定的對應關係，這種對應關係是沙普利在1915年首先建立的。於是，通過測出某造父變星的光變周期，它的光度也就可以定出。某造父變星的光度定出後，再用觀測定出其視星等，就可以定出它的距離。這就猶如在晴空萬裏的夜晚，從海船上遙望海岸邊的一盞航標燈，如果該燈多少燭光已經確定，海船上所見到的它的視亮度就隻依賴於海船離它的距離了，於是有經驗的水手就可以根據他所見到的此航標燈的視亮度估計出海船離海岸有多遠。使用造父變星的這種測量距離的方法稱為造父變星測距法。
20世紀10年代後期，沙普利在銀河係內的許多球狀星團中發現了造父變星。由於球狀星團離我們很遠，它本身的尺度與它離我們的距離相比是可以忽略不計的，因此如果測出了球狀星團中任何一顆造父變星的距離也就測出了該球狀星團離我們的距離。根據這一點，沙普利應用“造父變星測距法”測出了許多已發現造父變星的球狀星團的距離。如果他及時去尋覓旋渦星雲中的造父變星，那麼首先定出旋渦星雲距離的也應該是他。但他卻沒有這樣做，而哈勃卻進行了這至關重要的一步，1924年，哈勃用“造父變星測距法”測量了仙女座大星雲和三角座星雲M33的距離為93萬光年。當時，已知銀河係的直徑在10萬光年左右，這意味著這兩個旋渦星雲遠在銀河係之外，是與銀河係相當的獨立的星係。哈勃將這一研究成果寫成了論文。
1925年元旦，美國天文學會和美國科學促進學會在華盛頓聯合召開了學術會議，哈勃並未到會，但他的上述論文被帶到會上得以宣讀。這篇論文一經宣讀，在座的許多天文學家都已明白，關於旋渦星雲本質的大辯論已告結束，宇宙島的推測已獲證實。當時，幾年前進行此項大辯論的代表人物沙普利和柯蒂斯都在場。哈勃的論文分享了美國科學促進學會為這次學術會議設立的最佳論文獎。同年，該論文以“旋渦星雲中的造父變星”為題發表在《美國天文學會會刊》上。
1925年，哈勃又用“造父變星測距法”測定了人馬座星雲NGC6822的距離，證實了該旋渦星雲也是一個河外星係。同年，這一成果以“NGC6822，一個遙遠的恒星係統”為題發表在美國《天體物理學報》上。哈勃的這些工作，翻開了人類研究大宇宙的新的一頁，從此人們的視野超出了銀河係，進入了星係世界。
繪製“音叉圖”
1922年，哈勃發表了論文“彌漫銀河星雲的一般研究”，文中將銀河星雲分為行星狀星雲和彌漫星雲兩大類。他還指出有一類非銀河星雲存在，雖然他當時無法確認它們位於銀河係之外，但卻發現它們在空間分布上遠離銀河所在平麵（銀道麵），且離這個平麵越遠，所見到的非銀河星雲越多。在該文中，他還對非銀河星雲作了初步的分類。
1925年，國際天文學聯合會在英國劍橋召開學術會議，哈勃在會上作了一篇有關河外星雲形態分類的論文報告。當時他已認識到三年前他在論文“彌漫銀河星雲的一般研究”中所提到的非銀河星雲實際上就是位於銀河係之外的河外星雲（亦即河外星係），所以他在報告中已明確地將以前稱為的非銀河星雲改名為河外星雲。這篇報告經修改、整理後發表在1926年的《天體物理學報》上，論文題目是“河外星雲”。