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1951년 처음으로 우리은하가 나선팔을 가지고 있다는 증거를 제시했다. 시카고대학교(1931 박사학위)에서 공부한 뒤, 그 대학의 여키스 천문대 강사가 되었다. 1947~74년 시카고대학교 교수로 있었고, 1960~63년 여키스 천문대와 맥도널드 천문대 대장을 역임했다.

천체형태분류학자로 별과 은하들을 연구·분류하는 일에 생애를 바쳤다. 최초의 중요한 업적은 항성 스펙트럼과 지구로부터 거리와의 상관관계에 대한 것으로, 이는 〈항성 스펙트럼 도감 Atlas of Stellar Spectra〉(1943)으로 출판되었다.

우리은하의 나선구조를 발견한 후에는 별의 밝기에 대한 문제에 집중하여 별의 등급과 색을 분류하는 체계를 고안했고, 섬광변광성(광도가 빨리 변하는 별)을 발견했으며, 광도측정을 위해 UBV(자외-청색-안시) 등급계를 확립했다. 1956년 은하를 연구하기 시작하여 별의 특성·종족·형태에 따라 은하를 분류했다.