Как мы можем сказать, что Млечный Путь является спиральной галактикой?

Есть несколько подсказок.

Млечный Путь представляет собой плоский диск

Первый и самый простой заключается в том, что мы живем на диске. Как вы можете видеть на изображениях, подобных тем, что были получены при съемке 2MASS в инфракрасном диапазоне:

Мы ясно видим, что находимся внутри диска, поскольку то, что мы видим, когда смотрим вокруг, — это диск, видимый с ребра. Он не похож на эллипсоид или какую-либо другую форму; похоже на диск.

Млечный Путь имеет руки

Другая важная подсказка, которая у нас есть, — это скорость звезд Млечного Пути, которую мы можем измерить. Во-первых, мы видим общее вращательное движение, и, если вы внимательно посмотрите на узоры (как на следующем изображении, то есть наблюдения в радиодиапазоне Млечного Пути в обсерватории Грин-Бэнк), вы можете сделать вывод, что звезды даже упорядочены. в спирали:

В дополнение к ответу @MBR; есть и другие (менее запутанные) способы представления данных. В этой статье описывается используемый метод; в основном они изображают положение и движение звезд или водородных облаков . Распределение водорода в нашей галактике выглядит так:

В этих измерениях много шума, но в целом вы можете видеть, что водород слипается в спирали.

Еще один источник доказательств исходит от других спиральных галактик. Мы можем видеть, как они выглядят, как они состоят, и мы можем видеть, что данные, полученные нами в результате наблюдений за нашей собственной галактикой, согласуются с этими галактиками. Это не так сильно, как данные наблюдений, показанные в других местах ответов здесь, но они подтверждают их.

У нас есть ключи к разгадке формы Млечного Пути:

1) Когда вы смотрите в сторону галактического центра, вы видите длинную тонкую полосу. Это предполагает диск, видимый с ребра, а не эллипсоид или другую форму. Мы также можем обнаружить выпуклость в центре. Поскольку мы видим спиральные галактики, представляющие собой диски с выпуклостями в центре, это некоторая подсказка.

2) Когда мы измеряем скорости звезд и газа в нашей галактике, мы видим, что общее вращательное движение больше, чем случайное движение. Это еще одна характеристика спирали.

3) Газовая фракция, цвет и запыленность нашей галактики имеют спиралевидную форму.

Так что, в целом, это довольно убедительный аргумент. Конечно, мы должны предположить, что наша галактика не совсем отличается от других галактик, которые мы видим, но я полагаю, что как только цивилизация признала, что она не занимает какого-либо особого места во Вселенной, аргументы о сходстве кажутся разумными.