銀河系是什麼樣子？
很多人腦海裡可能立刻浮現出了這樣的圖像：一個旋渦狀橢圓盤形星系，由無數閃耀着光芒的恒星組成。銀河系擁有四條清晰對稱的旋臂，而太陽系就位于其中的獵戶座旋臂上。
為什麼我們會對銀河系有這樣的印象呢？那當然因為我們看到的銀河系的“照片”都是這樣。但事實上，那些讓我們覺得“銀河系就是這個樣子”的圖檔，并不是真實拍攝的，而是天文學家畫出來的。
當然，這絕對不是憑想象瞎畫的，而是根據百年來天文學家反複對銀河系全貌進行的探索，确認銀河系就是這樣一個漩渦星系，隻是每個人畫出來的銀河系細節都不盡相同。
銀河系扁平說站不住腳
威廉赫歇爾是第一個嘗試描述銀河系全貌的天文學家，他利用自己親手制作的反射望遠鏡進行了恒星計數的實驗。并且估測恒星和太陽之間的距離，把他們的相對位置畫出來。
他按照這個想法畫出來的銀河系，一點不像漩渦的樣子，反而像一塊未經修剪的羊皮，是以提出了銀河系是扁平狀的假說。
可這個假說并沒有得到更多的理論支撐。
借助仙女座星系推測銀河系全貌
不識廬山真面目，隻緣身在此山中。科學家們逐漸意識到，我們身處銀河系中，實在很難窺見銀河系的全貌。如果我們想要拍攝到銀河系的整體結構，就必須離開銀河系數十萬光年以外，但人類目前最先進的人造飛行器最多也隻飛了220億公裡，連太陽系都無法離開。
那我們如何探尋銀河系的本貌呢？天文學通常利用宇宙學原理将觀察到的規律推廣到更遠的宇宙。對于銀河系來說，我們通過觀察其他星系的特征，并将其應用到銀河系上，從外部視角研究銀河系的本質。
早在赫歇爾之前，就有天文學家發現了星雲，一種夜空中除恒星外的雲霧狀物體。星雲的一部分是銀河系内的氣體雲，一部分則是遠處的星系。但當時并不清楚星雲的距離，無法确定它們是位于銀河系内還是外部。
部分天文學家認為星雲很可能是銀河系外的星系。其中最著名的就是哲學家康德，他直覺上認為具有旋渦結構的仙女座星雲，應該是一個位于銀河系之外的星系，進一步猜測我們的銀河系也可能具有旋渦結構。
1923年，天文學家哈勃使用更大口徑的望遠鏡觀察仙女座星雲，發現它不僅是一團雲霧，還具有更精細的恒星結構。後來在其中發現了造父變星，這是一種可用于測量距離的标準光源。通過測量，确定了仙女座星雲與地球的距離至少100萬光年。
通過這個距離計算，發現仙女座星雲的大小與當時已知的銀河系相似，是以不可能是銀河系内部的結構。從此，仙女座星雲改名為仙女座星系，并激發了天文學家們對銀河系可能也具有旋渦結構的猜測。
在地球上觀察地球所在的銀河系，我們對許多現象無法更好的解釋。比如，盡管我們看到天空中有一條亮帶構成的銀河，但通過望遠鏡觀察，我們發現它的物質密度并不均勻。靠近人馬座附近的銀河密度明顯高于其他地方，這個現象在以前很難解釋。
現在有了外部視角，這一現象變得容易了解。我們看到仙女座星系不僅呈現旋渦狀，還類似一個厚度中央和較薄邊緣的飛碟形狀，中心密度較大，四周密度較小。據此，我們推測銀河系可能也是類似的結構，其中密度最大的地方很可能是星系的中心。
通過觀測和計算，我們确定了銀河系的中心大緻位于人馬座旁邊。天文學家還計算出太陽距離銀心約為2.5萬光年，其實太陽系的位置并不在銀河系中心，而是在比較邊緣的位置。
銀河系的真實面貌可以輕易還原了嗎？
我們已經對銀河系的整體輪廓有了一定了解，也知道了銀心的位置，這樣就更容易還原出它的真實面貌了嗎？
事實并非如此。因為銀河系中存在大量星際氣體和塵埃，它們會阻擋恒星的光芒。一旦被遮擋，光度觀測和距離計算就會出現誤差，尤其是在物質密度較大的區域更為明顯。
隻需看一張夜空中銀河的照片，就會發現銀河的中間部分應該是恒星更多、密度更大的地方，但偏偏越靠近中心越黑暗。這是因為這部分星際氣體和塵埃非常豐富，遮擋了恒星的光芒。是以，原本我們預期會有更多觀測資料的地方反而觀測資料較少。
對銀河系了解的越多，就越會發現人類在其中的渺小。寄蜉蝣于天地之間,渺滄海之一粟。星河的浪漫，不就在于它的神秘壯闊，還有包容着世界無數渺小的生命。