El astrónomo británico William Herschel propuso que todas las estrellas del cielo y la Vía Láctea deberían considerarse como un solo sistema celeste. Lo encontró contando directamente las estrellas. Contar estrellas es un trabajo muy difícil. Él y su hermana Caroline realizaron 1.083 observaciones durante más de una década, contando un total de 117.600 estrellas. En 1785, Herschel publicó los resultados de su investigación en el artículo "Sobre la estructura del cielo estrellado": las estrellas en todo el cielo formaban un disco ligeramente roto, al que llamó Vía Láctea. Este era el segundo disco de este tipo en la historia de la Tierra. astronomía. modelo de galaxia. Más tarde se descubrió que el hueco en la imagen era la "bolsa de carbón" de la Vía Láctea cerca de la constelación de Cygnus. En esa dirección, el cielo se llena de gas y polvo que absorbe la luz de las estrellas detrás de él, por lo que no se puede ver ninguna estrella.
William Herschel es conocido como el "Padre de la Astronomía Estelar" por su trabajo pionero en astronomía estelar.
Herschel consideraba que el sistema solar era el centro de la Vía Láctea, pero no es así. El astrónomo estadounidense Shap utilizó el telescopio más grande del mundo en aquel momento (2,5 metros de diámetro, en el Observatorio Mount Wilson) para observar muchos cúmulos globulares de estrellas. De la distribución de los cúmulos globulares de estrellas dedujo que el centro de la Vía Láctea estaba en dirección a Sagitario y que el Sol estaba cerca del borde de la Vía Láctea. Shapley estimó que el diámetro de la Vía Láctea es de unos 300.000 años luz y que el Sol está a unos 60.000 años luz del centro de la Vía Láctea. Sin embargo, este modelo es mucho más grande que las medidas modernas.
Los principales resultados de la investigación de la Vía Láctea fueron completados por el astrónomo holandés Oort. En 1927, determinó la fórmula para la rotación de la Vía Láctea basándose en el movimiento propio y la velocidad aparente de las estrellas para ilustrar que toda la Vía Láctea está girando. El Sol se encuentra aproximadamente a 30.000 años luz del centro de la Vía Láctea. El sol orbita el centro de la Vía Láctea a una velocidad de 250 kilómetros por segundo y se estima que orbita una vez cada 250 millones de años. También calculó que la masa de la Vía Láctea es 1,4×1011 masas solares.
En 1930, el astrónomo suizo Trumpler señaló que el espacio interestelar no está vacío, sino lleno de un material muy fino parecido a una niebla que puede absorber la luz de estrellas distantes (llamada “absorción interestelar” o “absorción interestelar”). extinción”), haciéndolos parecer más lejanos de lo que realmente están. Después de la corrección de la extinción interestelar, la distancia entre los cúmulos globulares se reduce considerablemente, por lo que el diámetro de la Vía Láctea de Shapuri es de sólo 654,38 millones de años luz, lo que coincide con los resultados calculados por Oort.
Las futuras investigaciones sobre la estructura de la Vía Láctea se basan principalmente en métodos de radioastronomía. En 1951, Purcell y Ewan, del Observatorio de Harvard en Estados Unidos, observaron por primera vez una señal de línea espectral con una longitud de onda de 21 cm procedente de la Vía Láctea. La línea espectral de 21 cm es emitida por una nube de átomos de hidrógeno, el principal componente de la materia interestelar. Por tanto, la estructura de la Vía Láctea se puede entender a través de la línea espectral de 21 cm de hidrógeno neutro. Basándose en esta detección, Oort y otros confirmaron el argumento de que la Vía Láctea tiene una estructura en espiral.
La estructura de nuestra galaxia ahora se comprende mejor a través de observaciones ópticas, de radio y espaciales.
El material principal de la Vía Láctea es un disco plano. Sobresaliendo en el medio y delgado en ambos lados. El diámetro del disco galáctico es de unos 70.000 años luz y el Sol está a 23.000 años luz del centro de la Vía Láctea. El espesor medio del disco galáctico es de unos 5.000 años luz, y el diámetro de la bola central central es de unos 1.000 años luz. También hay un núcleo plateado en el centro de la bola central, de unos 30 años luz de diámetro. Además de la parte luminosa principal, hay una "bola de niebla" escasamente distribuida formada por estrellas viejas, polvo y gas llamada halo galáctico. El diámetro del halo galáctico es de aproximadamente 654,38 millones de años luz. En los últimos años se ha descubierto que además del halo galáctico, también existe una corona galáctica compuesta de gas extremadamente fino. La corona plateada tiene unos 600.000 años luz de diámetro.
La Vía Láctea tiene una estructura espiral, y la mayoría de las estrellas y la materia interestelar se distribuyen en tres brazos espirales, llamados Sagitario, Orión y Perseo. El Sol está dentro de los brazos de Orión.
Además, se descubrió un brazo de 3.000 pársecs en el centro de la Vía Láctea. La distancia entre los dos brazos es de aproximadamente 1600 pársecs. El centro de la Vía Láctea, que tiene 20.000 años luz de diámetro, está lleno de intensas turbulencias de hidrógeno.