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感谢小秘书的邀请 这个问题很有趣，这让我想到一个现象:很多入门天文的朋友，纪录片想必看的也不少，刚开始的时候，很多人对纪录片里展示的宇宙场面很是震撼，甚至以为这就是我们人类实实在在观测到的宇宙。 比如 饥不择食的黑洞 其实不然，这只是模拟图，这是人类根据观测模拟出来的一种黑洞示意图，像这样的模拟图很多的，比如我们'熟悉'的银河系。 正如楼主说的一样，受限于观测角度，我们实际观测到的银河系，只是一条横贯长空的带状星星分布图，这在农村或者远离城市的地方，只要天气晴朗，我们都能看见的银河大致样子，清晰度受各种条件的不同，会有所不同。 那么，无法俯瞰整个银河系的我们，又是如何知道银河系的形状，悬臂分布，以及我们太阳所处的位置和对面的情况呢？ 回答这几个问题之前，首先说明一下楼主问题描述里的一个问题:银河系到底有多少悬臂，实际上还在争论中，实际上，这个问题或许只有我们真正俯瞰银河系的时候才有确切的答案，所以人类并不知道银河系到底有多少悬臂。
银河系的形状通过我们人类自己看到的带状分布就可以否定它是一个球状星团或者不规则星系的的结论，然后通过观测归纳已知宇宙的大部分星系形状，留给我们考量银河系的形状的答案基本限定于棒旋星系和螺旋星系。 无论是哪种星系，它们都属于漩涡星系——即带有悬臂的星系。那么，问题的关键就变成如何尽可能地确定悬臂分布？ PS:为什么总有人说银河系不是漩涡星系？？这就是没分清漩涡星系说的是啥，准确来说，银河系不是螺旋星系，而是棒旋星系。（起初我们的银河系就是被裁决为Sb，现在大部分科学家认为真实的银河系更像是SBc） 从人类开始探索银河系的形状，但受限于观测工具的发展，已经过去100多年了。 为了便于理解科学家如何确定银河系的悬臂，我们不扯那些技术问题，不扯中性氢21厘米的观测（详细了解自行百度），就想让你思考这样一个问题:假设你是一个农村（城市）的孩子，从小到大，即便你似乎已经走遍了这一片土地的每一处角落，你可能对你在的一个人类聚集地房屋的分布还是并不是很清楚（不信你看卫星云图的分布，你能想象你在的这一片土地建筑是以卫星云图呈现的那样分布吗？） 那如果不看卫星云图，身处村落城市某一个角落的你如何确定这一片土地上建筑的分布呢？ 这个其实可以做到的，就是复杂了些，具体做法就是在一张图上，选取足够多的人家，确定它们的方向和你们之间的距离，描绘下来，差不多的时候，你就能瞥见这一片土地上建筑的分布了。 怎么样，很简单吧，就是实际操作可能会有很多困难。实际上，银河系的悬臂结构也确实是科学家这样硬生生地搞出来的，他们也是通过大量的恒星观测描点'画出来'的，但天文测距（怎么测，限于篇幅也不展开叙述了，详情自行查阅）的困难使得实际比确定你家乡的建筑分布要困难的多，所以真实的银河系形状真能慢慢模拟，通过更多的数据模拟。 太阳系的位置也是这样得来的。 至于楼主说的'对面'，由于隆起的巨大明亮的银心，那里连星星也没法观测，都是推测。 |
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实际上呢，人类到现在都未曾侧视或者俯视过整个银河系，这个概念图更像是我们银河系的近邻——仙女座大星系。
