Das Freeman-Gesetz ist ein astronomisches Prinzip, das erstmals 1970 vom australischen Astronomen Kenneth Freeman verkündet wurde und besagt, dass die Scheiben aller Spiralgalaxien eine gleichmäßige Oberflächenhelligkeit erzeugen. Die Ergebnisse wurden später Mitte der 1970er Jahre in Frage gestellt, basierend auf der Art der Galaxien, die Freeman verwendet hat, um den Effekt zu messen. Da er die größtmöglichen Galaxien mit einem Radius wählte, der vollständig auf Beobachtungsplatten des Palomar Sky Survey am Palomar Observatory in Südkalifornien passte, wird angenommen, dass seine Beobachtungen auf Gleichförmigkeit ausgerichtet waren. Trotz dieses Fehlers in den Schlussfolgerungen des Freeman-Gesetzes war es historisch bedeutsam als erster umfassender Versuch, sowohl den Helligkeitsbereich als auch die Lichtverteilung scheibenförmiger Galaxien zu quantifizieren.
Das häufigste Argument gegen das Freeman-Gesetz war, dass es sich um einen Auswahlfehler handelte. Andere astronomische Forscher haben jedoch seit der Gründung der Idee widersprüchliche Ansichten über ihre Legitimität und Schlussfolgerungen. In den frühen 1980er Jahren wurde vorgeschlagen, dass die Gleichmäßigkeit der Helligkeit in Spiralgalaxien auf die Verdunkelung durch Staub zurückzuführen ist, der die optische Tiefe des Lichts begrenzt, das von den erdseitigen Oberflächen entfernter Galaxien das Sonnensystem erreichen kann.
Die Beobachtungsastronomie ist auch insofern eine ungenaue Wissenschaft, als vieles von dem, was im Weltraum aufgezeichnet oder beobachtet wird, mit sehr unterschiedlichen Beobachtungsgeräten erfolgt. Der berühmte amerikanische Astronom Edwin Hubble warnte bereits 1922 davor, dass dies zu Klassifizierungsproblemen führt. Er erklärte, dass die Klassifizierung von stellaren Objekten aufgrund der unterschiedlichen Teleskopfähigkeiten und der Qualität und Inspektion von fotografischen Platten für Regionen des Weltraums ständig überarbeitet werden müsste .
Auch bei der Klassifizierung der Helligkeit von Galaxien wie der Tully-Fisher-Beziehung treten Probleme auf. Dies ist ein astronomisches Prinzip, das 1977 von Brent Tully und Richard Fisher abgeleitet wurde und besagt, dass es eine direkte Beziehung zwischen der Geschwindigkeit einer Galaxie um ihre eigene Achse und ihrer Leuchtkraft gibt. Es wird angenommen, dass größere Galaxien schneller rotieren, und wenn man entweder die Rotationsrate einer Galaxie oder die Gesamthelligkeit kennt, könnte man den anderen Parameter berechnen.
Obwohl das Freeman-Gesetz in astronomischen Kreisen weiterhin umstritten ist, scheinen die Beobachtungen, die es quantifiziert hat, für normale Spiralgalaxien korrekt zu sein. Dies sind scheibenförmige Galaxien mit einer erwarteten Helligkeit für ihre Größe und Rotationsgeschwindigkeit. Die Ausnahme vom Freeman-Gesetz bilden Spiralgalaxien mit geringer Oberflächenhelligkeit (LSBs). Die Forschung an LSBs wird fortgesetzt, da sie mehrere komplexe Analyseprobleme aufwerfen, einschließlich der Tatsache, dass ihre zentrale Oberflächenhelligkeit tatsächlich niedriger ist als die Umgebungshelligkeit des Nachthimmels um sie herum. Dies macht allein den Nachweis von LSBs für Astronomen an und für sich zu einer schwierigen Aufgabe.