星云的分光观测

分光术表明恒星的光可以分解成有吸收线的连续光谱，稀薄气体发出的光则可分解成明线光谱。1864年哈根斯用分光镜观测天龙座的一个行星状星云，发现它的光谱是明线光谱，这证明它不是一群星，而是一团气体。哈根斯进一步观测了他选定的其他星云，发现它们的光谱也是明线光谱，他说：“星云的谜被我窥破了。”

哈根斯还认出光谱中有几条是氢的谱线，但其中两条波长为5 007埃和4 959埃的绿色谱线不属于任何已知元素，他认为属于星云中特有的元素“”（Nebulium），事实上，它们是二次电离氧原子的禁线——直到20世纪20年代才弄清楚这一点。

哈根斯时代的分光术还只能观测较亮的星云，而这些亮星云大多是银河系里的气体星云。真正的河外星云，在当时的分光镜中还很难看清它们的光谱。事实上哈根斯也确实观测过仙女座大星云，他也发现了它有像恒星一样的连续光谱，但由于光线被棱镜色散后变得非常微弱，很难看清连续光谱上有什么谱线。加上哈根斯存有“星云皆气体”这一先入为主的观念，所以对仙女座大星云的连续光谱只给出了一个牵强的解释，错失了得出“星云本质上分为两种”这一结论的机会。

正当哈根斯对星云进行分光研究时，照相术也被用到星云研究中。对星云的照相研究发现，有些人用目视观测报告的“可分解”星云，如蟹状星云、猎户大星云等，都是不可分解的。这一结论支持“星云皆气体”的观点。

随着照相术的发展，它还被用来与分光术结合拍摄星云的光谱。1899年德国天文学家沙伊纳（Julius Scheiner，1858－1913）经七个半小时曝光，拍得仙女座大星云的暗淡光谱，发现它确实和恒星光谱相似：在连续光谱背景上出现很多吸收线。于是沙伊纳报告说：仙女座大星云是遥远的恒星系。

然而，斯立弗（Vesto Slipher，1875－1969）在1912年发现昴星团反射星云的光谱也是呈现恒星那样的带吸收线的连续光谱。昴星团属于银河系无疑，所以斯里弗认为仙女座大星云也是如此，并非河外星系。

因此，用望远镜分解云雾状天体不能决定是否存在河外星系。能够分解的往往是银河系内成员，而真正的河外星系当时还不能分解。用光谱分析方法也不能作为判断依据，因为星云发射何种光谱，情况往往比较复杂。

河外星系是否存在？这在19世纪末和20世纪初仍旧还是个难题。等到20世纪20年代天文学家有能力准确定出银河系的大小和一些旋涡星云的距离之后，问题才算真正解决。