存在河外星系这一点大多数人已无异议。但是沙普利确定的银河系直径大约有300，000光年，根据哈勃的仙女星系距离推出它的直径只有银河系直径的十分之一，而体积仅有其千分之一。我们的银河系在宇宙中显得非常特殊。这个异常由于1930年特伦普勒关于星际消光的文章的发表而得到部分消解。由于遮光物质消弱了远处银道面上天体的光线，让沙普利认为银河系造父变星比它们的真实距离更远。因此银河系的直径减小到了100，000光年。同时，增加了敏感度的照相底片显示仙女星系的直径比以前认为的伸展得更远。即使这样，银河系仍旧是一个超级系统，而相比之下仙女星系很小。
天文学发展到20世纪，让许多天文学家养成了这样的本能：任何使我们人类在宇宙中处于优势地位的理论都会使他们感到不舒服。仙女星系在许多方面都类似银河系，它们都包含数量众多的亮造父变星、球状星团系统和由一层尘埃和高亮度蓝星勾划出的旋臂。这都使得两者的大小差异更加令人迷惑。而仙女星系中的新星却被认为是暗于银河系中的同类，最亮的恒星和最亮的球状星团也是如此。
解决问题的途径看来在于对仙女座大星云进行更细致的观测。现在它的外围已经在照相底片上被分解成单个恒星，但中央核球部分还没有。当时最大的仪器是威尔逊山的100英寸望远镜，分解中央核球部分已经超出了它的能力极限，尤其是附近洛杉矶的城市灯光使得这个愿望成为泡影。但是巧合的是，当美国加入“二战”之后，实行了灯火管制。大部分天文学家又都去服役了，留下的是一位德国人巴德，他因为有残疾，又漏掉了加入美国籍的仪式，所以只能留在天文台。
巴德在用100英寸望远镜进行长时间曝光方面技术非常娴熟。1943秋天，巴德拍摄了仙女星系的中央核球部分，每张底片曝光约4个小时，照片上显现出成千上万颗恒星。进一步证实了旋涡星云确实是与银河系一样的恒星系统。巴德又进一步拍摄了M32、NGC205的照片，然后绘制了包括仙女星系在内的三个星系的赫罗图。他发现这三个星系的中央核球部分亮星的赫罗图和外围部分亮星的赫罗图不一样。前者和银河系内球状星团的赫罗图相似，后者则和银河系疏散星团的赫罗图比较接近。于是巴德提出，银河系和其他旋涡星系的恒星可以分成两个星族。
1944年巴德发表了他关于恒星分属于两个星族的结论。星族I恒星富集于银道面。它们包括像太阳以及他的邻近恒星，毕星团、昴星团等疏散星团中的恒星。它们由银道面的星际物质、气体、尘埃形成，它们的平均化学组成与太阳的相似。所有的星族I恒星、气体和尘埃都沿着近圆轨道绕银河系中心旋转。
星族II恒星则是老年恒星，存在于没有气体和尘埃的椭圆星系，也存在于漩涡星系中同样不含尘埃的球状星团中，还有漩涡星系的中央核球部分。在银河系中，球状星团和孤立的星族II恒星沿着椭圆轨道绕银心运动，这些轨道向银道面倾斜的角度各不相同。星族II恒星不参与太阳和星族I恒星在银道面上的快速圆周运动。当星族II恒星运动到太阳邻近区域时，它们被测得的速度因而会变大。
有一类变星叫天琴RR型变星，这类变星在球状星团中尤其多，所以常被叫做“星团变星”。周期为半天的天琴RR变星比周期为10天的造父变星暗大概两个星等。在用100英寸反射镜拍摄的仙女星系照片中，10天周期的造父变星视星等大约在20等，那个距离上的天琴RR型变星亮度为22等左右——这超出了100英寸反射镜的分辨率，但在正建造于帕洛玛山的200英寸反射镜能力所及之内。
1948年帕洛玛山的200英寸反射镜一投入使用，巴德就开始用它拍摄仙女大星系。但是原本应该出现在底片上的“星团变星”却怎么也找不见。由此可以推断，根据造父变星求得的仙女星系距离是偏小的。巴德还在仙女星系中观测到300多颗造父变星，他发现这些造父变星既有属于星族I的，也有属于星族II的。二者遵从不同的周光关系。
1952年巴德给出了新的周光关系。分属两个星族的造父变星的周光关系基本平行，但绝对星等差1.5等左右。沙普利用来校正周光关系零点的近距离造父变星位于银河系的旋臂中，也即属于星族I，这些恒星现在被证明是比以前认为的要更亮——所以也更远。哈勃在仙女星系旋臂中搜寻到的造父变星也属于星族I，它们同样要被移到更远的位置上。哈勃原来定出仙女星系的距离在90万光年左右，巴德校正后的距离为230万光年。但是沙普利用来确定球状星团距离也即银河系直径的造父变星属于星族II，它们的亮度被准确估测了。结果就是银河系的直径维持原状，而仙女星系的距离要加倍，所以它的直径也要加倍。这样我们的银河系失去了沙普利曾经赋予她的优势，而被给予了如今这样一个平凡的地位，某种程度上她是仙女星系的一个小妹妹。
图10.9 星族I和星族II造父变星的不同周光关系
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