“我们主要通过观察其他星系来了解我们星系的结构和转动方式。”正在与哈勃太空望远镜合作天体物理学家弗兰克·萨默斯(Frank Summers)博士说，哈勃太空望远镜是目前可见光波段分辨率最高的望远镜。“有些星系正好垂直于我们的星系。我们可以观察细节结构，然后了解它们是如何工作的。”

通过哈勃等望远镜的观测，科学家了解了不同的星系的形状。大部分星系都是带有螺旋臂的扁平的圆盘。其中，大约2/3的螺旋星系在星系中心还有一个“恒星棒”螺旋臂分别从棒的两端伸出、展开。但是，也有一些盘状的星系没有旋臂，比如透镜星系，还有像略扁的球一样的椭圆星系。

那么,科学家又是怎么通过这么多的形状知道银河系是一个棒旋星系?为了寻找线索，科学家一直以来都将望远镜对准银河系内的恒星。在20世纪，他们通过观测构建了我们带有旋臂的星系的部分面貌。

银河系是一个螺旋星系，还是一个棒旋星系?为了找到答案，科学家需要观察银河中心附近的恒星。但是有一个问题，巨量的宇宙尘埃遮挡了视线，即便是最好的可见光望远镜也难以窥视星系的中心。

因此，科学家转向那些根本不“看”可见光的望远镜。这些望远镜观察的是红外线、无线电波以及微波的电磁波谱。这些更长的波能更好地穿过宇宙尘埃。

2005年，斯皮策太空望远镜使用红外模式来观察银河系中心的深处，发现了一个成块聚集的呈西葫芦形状的恒星群，从而证明银河系是一个棒旋星系。

银河系的另一端

不过，即便是红外线望远镜也无法看到银河系的另一端。这意味着，天体物理学家只能合理地推测那里有些什么。2017年科学家取得突破，他们利用超大型望远镜阵列获得无线电波的证据，以此测量出到银河系另外一端的一些恒星的距离。现在，他们可以利用新的无线电波进行测量，来填补银河系那部分缺失的面貌。

计算机模拟是另一个重要的工具。科学家设计程序来模拟引力和气体流体动力学的物理作用，描述气态云相互作用的方式。然后，他们可以创建一个星系的模型，并将它输进一个程序来模拟数十亿年的变化。我们可以用计算机模拟来探索密度波是如何产生的，以及棒旋星系中的“棒”的寿命长短。模拟结果可以同望远镜的观测数据进行对比。这些工具结合在一起将让我们继续刷新对自己星系的认识。