另一種從地球測量恒星距離的方法是亮度測定法。一顆恒星可能因體積大、運動活躍或距離地球較近而顯得很光亮。隻要分清星球的實際亮度和視覺亮度，就能從光亮上準確測出恒星與地球之間的距離。本世紀初，天文學家按波長區分星球光亮，製成了光譜。他們發現，不同的恒星各有其不同的光譜特性。用分光鏡研究恒星的光譜，就能斷定這顆星的冷熱程度。這有助於天文學家辨別貌似暗淡的小星是否是遙遠的活躍的巨星。隻要把一顆星的光與另一顆已知距離、活躍程度相似的星進行比較，就能測量出這顆星與地球之間的距離。
80多年前，大多數天文學家都認為銀河係就是整個宇宙，銀河係之外什麼也沒有。可是，當精度更高的天文望遠鏡誕生以後，這種看法被證明是錯誤的。過去觀測到的那些暗淡模糊的斑點，其實是其他的星係，有的與銀河係不相上下，有的則更龐大。本世紀20年代，美國天文學家埃德溫·哈勃在加利福尼亞州的威爾遜山用當時世界上最大的反射式望遠鏡研究銀河係外星係，他分析了這些星係的光譜，發現各種譜線的波長都移向紅色的一端。這種現象叫做紅移，說明那些星係正在向遠處飛離。波長的改變是多普勒效應的作用，與疾駛而去的汽車喇叭聲的變化同理。由於宇宙在不斷膨脹，星係距我們越遠，紅移越大。換言之，越遠的星係，其飛離我們的速度也越快。哈勃據此提出了“哈勃定律”，確定了計算行星運行速度的天文學計量單位——“哈勃常數”。但是，用哈勃常數作為測量尺度有一個問題，即無人知道它有多長。這就是為什麼天文學家寫學術論文時幾乎從來不用光年來說明某遙遠的星係有多遠。
關於宇宙膨脹的速率，天文學家們的看法並不一致。最保守的估計是，距離每增加100萬光年，則速度每秒鍾增加10英裏。即：一個距我們5億光年的星係將以每秒5000英裏的速度遠離地球。有些天文學家估計的速率比這個數字還要大一倍。按照第一種估計，宇宙中最遙遠的天體距離地球約有100億光年，而按第一種速率計算，則宇宙邊緣距離地球達200億光年之遙。
哈勃常數隻能在太陽以外的太空裏測定。在那裏，膨脹速度非常大，任何局部影響都變得微不足道。不幸的是那裏距離我們地球太遠，往往有數億光年。
如果天文學家能夠找到一支“標準蠟燭”，即某個類星體，其亮度穩定，非常明亮，橫跨半個宇宙都可以看到，那麼這個問題便可迎刃而解。但是迄今為止，大家公認可通用於整個宇宙的“標準蠟燭”尚未找到。因此，天文學家運用這一基本方法時往往采取一種分步方式，這就是設立一係列“標準蠟燭”每一步隻起測定下一步的作用。
近年來3種不同的“標準蠟燭”，都使人趨向於認為宇宙很年輕，有110～120億年。
但是，還不能說這便是標準答案，至少有另外3個天文學家小組得出了不同的結果。其中的一個小組是以哈佛大學天文學係主任羅伯特·柯什納為首，他們得出的結論是，宇宙並不是那麼年輕，可能有150億年。
而傑奎琳·休特和她的學生們，以及普林斯頓大學的埃德·特納，則測定宇宙有240億年。
總而言之，時至今日，宇宙有多大這個問題還遠遠未能解決。