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問題是天文學家不知道這些星云和銀河系有什么關系，是在銀河系內還是銀河系外。但是我們要注意，我們仍然不知道銀河系和宇宙的關系是什么，我們甚至可能認為銀河系就是宇宙。天文學家通過收集銀河系可觀測部分的數(shù)據及其鄰近星系的數(shù)據，繪制出了銀河系的俯視圖。由此，我們可以看到一個扁平的盤狀銀河系。很多人不禁要問，為什么銀河系的整體形狀是一個扁平的圓盤？
為什么銀河系是螺旋狀的？

這個問題問得非常好，所謂不識廬山真面目，只緣身在此山中，在很久以來我們是并不知道銀河系的形狀，甚至并不知道銀河系的存在！在我們地球上看上去，銀河只是一條光帶，這正是中文里銀河銀色光亮的河流，希臘以來的傳統(tǒng)把它稱為奶汁之路。古代我們并不知道銀河究竟是什么，所以也就沒法有銀河系這個詞了。1609年開始，伽利略用望遠鏡，觀測夜空，他發(fā)現(xiàn)原來銀河也是由無數(shù)的恒星光點組成，但這個時候也并不知道它是究竟是什么形狀的——因為還沒有辦法去測量恒星的距離。
過了150年之后，英國天文學家赫歇爾假設，所有的恒星都是同樣的，測量了天空每個方向上的恒星數(shù)量，從而發(fā)現(xiàn)，原來天上所有的恒星，總是在一個盤子的形狀里聚集這一點是正確的，而太陽正好位于這個盤子的中心這一天后來被證明是錯誤的，從而發(fā)現(xiàn)了銀河系的存在。但我們要注意的是，我們還并不知道銀河系和宇宙是什么關系，甚至可能認為銀河系就是宇宙。
當時天文學家們發(fā)現(xiàn)了天空中還有一些并不是恒星的天體，是成為呈云霧狀，稱為星云。問題是，天文學家也不知道，這些星云和銀河系是什么關系，究竟是在銀河系之中，還是在銀河系之外。這樣又過了150多年，天文學家們制造了越來越大的望遠鏡，發(fā)現(xiàn)有些星云是呈旋渦狀的，有些不是，而是球狀星團或行星狀星云。在1925年，美國天文學家哈勃發(fā)現(xiàn)呈漩渦狀的仙女星云離我們的距離非常遙遠，是跟我們的銀河系獨立的恒星系統(tǒng) 。
所以只有到這時候，天文學家們才確認，銀河系只是，宇宙當中的一個組成部分。隨著恒星天文學的發(fā)展，天文學家們逐漸能夠測量出恒星的距離，也就能夠知道銀河系到底是什么結構的，這樣才發(fā)現(xiàn)了銀河系的旋渦結構。也就是說，銀河系和仙女星系都是漩渦結構的。因為銀河系中有大量的塵埃，吸收和阻擋恒星的光線，越是星系中心的位置，結構越難測量，直到二十世紀末，銀河系中心還有一個棒狀結構，也就是棒旋星系。
銀河系是螺旋狀，圍繞銀河系黑洞旋轉，為什么是一個面的呢？

我們的銀河系是一個棒旋星系，它的直徑有10萬光年，包含有1000億至4000億顆恒星。銀河系從正面看是這樣的。從圖中看來，銀河系就像電風扇一樣，從銀心延伸出幾條旋臂，螺旋形地繞著銀心伸展開來。銀河系的大部分恒星都集中在旋臂上，并且所有恒星都在圍繞著銀心作公轉運動。銀河系的旋臂是恒星相對集中的區(qū)域，相鄰兩條旋臂之間的空白處也不是什么都沒有，而是恒星相對稀疏一點而已。
那么銀河系的旋臂是不是也像電風扇的葉片一樣，是整體剛性地繞著銀心旋轉呢？不是的。所有的恒星都在各自繞銀心公轉，就像公路上一輛輛飛奔的汽車一樣。公路上開行的汽車有二個普遍現(xiàn)象一倘若道路沒有阻塞，各個車輛就會開得很快，某段公路上同一時間內的車輛數(shù)就會顯得稀少二若是前方有紅燈或者其它阻礙，各個車輛行進的速度就會慢下來，這時某段公路上的車輛就會明顯增多了。