Paral·lelament a aquest enfocament dinàmic de la cosmologia, un debat de llarga data sobre l'estructura del cosmos estava arribant a un clímax. L'astrònom de Mount Wilson, Harlow Shapley, va defensar el model d'un cosmos format només pel sistema estel·lar de la Via Làctia; mentre que Heber D. Curtis va argumentar per la idea que les nebuloses espirals eren sistemes estel·lars per dret propi com universos insulars. Aquesta diferència d'idees va arribar a un punt culminant amb l'organització del Gran Debat
el 26 d'abril de 1920 a la reunió de l'Acadèmia Nacional de Ciències dels Estats Units a Washington, DC. El debat es va resoldre quan Edwin Hubble va detectar variables cefeides a la galàxia d'Andròmeda el 1923 i 1924. La seva distància va establir nebuloses espirales molt més enllà de la vora de la Via Làctia.