Legea Freeman este un principiu astronomic promulgat pentru prima dată de astronomul australian Kenneth Freeman în 1970, care afirmă că discurile tuturor galaxiilor spirale produc o luminozitate uniformă a suprafeței. Rezultatele au fost ulterior puse sub semnul întrebării la mijlocul anilor 1970 pe baza tipului de galaxii pe care Freeman îl folosea pentru a măsura efectul. Deoarece a ales cele mai mari galaxii posibile cu o rază care s-ar potrivi complet pe plăcile de observație ale Palomar Sky Survey de la Observatorul Palomar din sudul Californiei, se crede că observațiile sale au fost părtinitoare către uniformitate. În ciuda acestui defect în concluziile legii Freeman, a fost semnificativă din punct de vedere istoric ca prima încercare cuprinzătoare de a cuantifica atât gama de luminozitate, cât și distribuția luminii galaxiilor în formă de disc.
Cel mai comun argument împotriva legii Freeman a fost că a fost un caz de prejudecată de selecție. Alți cercetători în astronomie au avut opinii contradictorii, însă, de la întemeierea ideii cu privire la legitimitatea și concluziile acesteia. La începutul anilor 1980, s-a propus că uniformitatea luminozității în galaxiile spirale se datora obscurării de către praf, care limita adâncimea optică a luminii care putea ajunge în Sistemul Solar de la suprafețele orientate spre Pământ ale galaxiilor îndepărtate.
Astronomia observațională este, de asemenea, o știință inexactă, deoarece o mare parte din ceea ce este înregistrat sau observat în spațiu se realizează cu echipamente de observare foarte diferite. Celebrul astronom american Edwin Hubble a avertizat despre acest lucru care a cauzat probleme de clasificare încă din 1922. El a afirmat că, din cauza variației abilităților telescopului și a calității și inspecției plăcilor fotografice pentru regiunile spațiului, clasificarea obiectelor stelare ar trebui revizuită continuu. .
Probleme apar și la clasificarea luminozității galaxiilor, cum ar fi relația Tully-Fisher. Acesta este un principiu astronomic derivat de Brent Tully și Richard Fisher în 1977, care afirmă că există o relație directă între cât de repede se rotește o galaxie pe propria sa axă și cât de luminoasă era. Se crede că galaxiile mai mari se rotesc mai repede, iar cunoașterea fie a ratei de rotație a unei galaxii, fie a nivelului general de luminozitate ar putea fi folosită pentru a calcula celălalt parametru.
Deși legea Freeman continuă să fie controversată în cercurile astronomice, observațiile pe care le-a cuantificat par a fi corecte pentru ceea ce sunt considerate a fi galaxii spirale normale. Acestea sunt galaxii în formă de disc cu un nivel așteptat de luminozitate pentru dimensiunea și viteza de rotație. Excepția de la legea Freeman este cu galaxiile spirale cu luminozitate scăzută a suprafeței (LSB). Cercetările asupra LSB-urilor sunt în curs de desfășurare, deoarece acestea pun mai multe probleme complexe de analiză, inclusiv faptul că luminozitatea suprafeței lor centrale este de fapt mai mică decât nivelul de luminozitate ambientală al cerului nocturn din jurul lor. Acest lucru face ca doar detectarea LSB-urilor să fie o sarcină dificilă pentru astronomi în sine.