由于地球位于太陽系,太陽系又位于銀河系,所以我們本質上是無法獲得銀河系的真實圖像的,畢竟銀河系的直徑長達18萬光年,中心厚度1.2萬光年,邊緣厚度3000光年。
在太陽系位于銀河系郊區的情況下,我們不論是垂直于銀道面還是平行飛行,都無法跨越數千光年的距離飛到銀河系之外,去拍攝銀河系的真實圖像,現階段的所謂銀河系圖像,都是結合了仙女座星系和宇宙中其他棒旋星系的照片合成的。
一個棒狀核心周圍分布著若干條漩渦狀的旋臂,這便是銀河系的基本模樣,然而由于這種示意圖都是俯視的角度,所以很少有人知道,我們的銀河系其實是彎曲的形狀,也就是說平視狀態下的銀河系是呈現波浪狀的,由此導致了太陽系在銀河系內的公轉軌道也是波浪形狀的上下翻飛,而不是固定的橢圓形軌道。
那麼身處銀河系內的天文學家,是怎麼在模擬出銀河系形狀的情況下,還能意識到它是彎的呢?
它是一種特殊的恒星,埃德溫.哈勃當年靠它確定了仙女座的信息身份,并測定了仙女座和銀河系的距離上254萬光年,而天文學家從銀河系內的造父變星中看到了周期性亮度變化,通過明暗交替以及銀河系本身的運動,天文學家們確認了銀河系內造父變星的距離變化。
2019年天文學家通過跟蹤2500顆造父變星的亮度變化和距離,繪制出了更精確的銀河系三維模型,在這個新的模型里銀河系不再是平坦的,因為造父變星們的位置發生了扭曲錯落的變化,整體勾勒出了一個波浪形狀的軌跡,這意味著銀河系從側面來看,是呈現波浪形狀而不是之前認為的平坦圓盤。
如果非要類比的話,我們的銀河系有點像薯片,緊隨而來的問題就是,為什麼銀河系會呈現出彎曲的形狀,我們的太陽系也是彎曲的嗎?
從星系的形成與演化規律上來看,銀河系自身在旋轉的過程中的物質分布是不太均勻的,從恒星到星際塵埃都有自己的速度,而這些速度的差值意味著銀河系無法讓所有區域都保持同步自轉,因此在不同速度和不同方向的恒星的影響下,銀盤自身的形狀也出現了向上和向下的翹曲和彎曲,進而造成了銀河系的薯片形狀。
除了銀河系內部原因外,天文學家們認為銀河系的衛星星系的引力也導致了銀河系的彎曲,具體來說就是5萬光年外的人馬座矮橢球星系,雖然它的直徑只有1萬光年,但仍然在以一個橢圓軌道繞銀河系公轉,由于它大小也屬于星系,所以它的引力會周期性的對銀盤施加引力影響,從而導致銀盤形狀的變化。
由于銀河系的質量和引力遠強于人馬座矮橢球星系,所以天文學家相信未來總有一天這個衛星星系會被銀河系完全吞噬,成為銀河系的一部分。