Làm thế nào chúng ta có thể nói rằng Dải Ngân hà là một thiên hà xoắn ốc?

Từ Trái đất, chúng ta có thể phân biệt loại thiên hà khác rất dễ dàng bằng cách quan sát hình dạng, màu sắc và cấu trúc của thiên hà khi chúng ta chụp ảnh nó. Nhưng vì chúng ta nằm trong Dải Ngân hà, chúng ta không thể có được "tầm nhìn bên ngoài". Vì vậy, làm thế nào chúng ta có thể biết nếu chúng ta nằm trong một thiên hà xoắn ốc hoặc hình elip?

Có một vài manh mối.

Dải Ngân hà là một đĩa phẳng

Cái đầu tiên và đơn giản nhất là chúng ta sống trong một cái đĩa. Như bạn có thể thấy trên các hình ảnh giống như những hình ảnh từ khảo sát 2MASS trong phạm vi hồng ngoại:

Chúng ta thấy rõ rằng chúng ta đang ở trong một đĩa, vì những gì chúng ta thấy khi nhìn xung quanh chúng ta là một đĩa được nhìn thấy cạnh. Nó không giống như một hình elip hay bất kỳ hình dạng nào khác; nó trông giống như một cái đĩa

Dải ngân hà có cánh tay

Một manh mối mạnh mẽ khác mà chúng ta có là vận tốc của các ngôi sao của Dải Ngân hà, chúng ta có thể đo được. Đầu tiên, chúng ta thấy một chuyển động quay tổng thể, và khi bạn nhìn kỹ vào các mẫu (như trong hình ảnh sau đây, đó là các quan sát trong phạm vi vô tuyến của Dải Ngân hà tại Đài thiên văn Green Bank), bạn có thể suy luận rằng các ngôi sao thậm chí được đặt hàng thành xoắn ốc:

Ngoài câu trả lời của @ MBR; có những cách khác (ít gây nhầm lẫn) để thể hiện dữ liệu. Bài viết này mô tả phương pháp được sử dụng; về cơ bản, chúng vẽ đồ thị vị trí và chuyển động của các ngôi sao hoặc các đám mây hydro . Sự phân bố hydro của thiên hà của chúng ta trông như thế này:

Bây giờ có rất nhiều tiếng ồn trong các phép đo này, nhưng nhìn chung bạn có thể thấy rằng hydro kết tụ lại với nhau theo hình xoắn ốc.

Một nguồn bằng chứng bổ sung đến từ các thiên hà xoắn ốc khác. Chúng ta có thể thấy chúng trông như thế nào, chúng được sáng tác như thế nào và chúng ta có thể thấy rằng bằng chứng chúng ta có được từ các quan sát thiên hà của chúng ta phù hợp với các thiên hà đó. Nó không mạnh như bằng chứng quan sát được chỉ ra ở những câu trả lời khác ở đây, nhưng nó hỗ trợ họ.

Những manh mối chúng ta có về hình dạng của Dải Ngân hà là:

1) Khi bạn nhìn về phía trung tâm thiên hà bằng mắt, bạn sẽ thấy một dải dài và mỏng. Điều này cho thấy một đĩa nhìn thấy cạnh, chứ không phải là hình elip hoặc hình dạng khác. Chúng tôi cũng có thể phát hiện phình tại trung tâm. Vì chúng ta thấy các thiên hà xoắn ốc là các đĩa có phình trung tâm, đây là một phần nhỏ.

2) Khi chúng ta đo vận tốc của các ngôi sao và khí trong thiên hà của chúng ta, chúng ta thấy một chuyển động quay tổng thể lớn hơn các chuyển động ngẫu nhiên. Đây là một đặc điểm khác của hình xoắn ốc.

3) Phần khí, màu sắc và hàm lượng bụi trong thiên hà của chúng ta giống như hình xoắn ốc.

Vì vậy, về tổng thể, đó là một lập luận khá thuyết phục. Tất nhiên, chúng ta phải cho rằng thiên hà của chúng ta không hoàn toàn không giống với các thiên hà khác mà chúng ta thấy - nhưng tôi cho rằng một khi nền văn minh đã chấp nhận rằng nó không chiếm vị trí đặc biệt nào trong vũ trụ, thì những lập luận về sự tương đồng có vẻ hợp lý.