太陽系直徑約2光年，人類最遠的探測器“旅行者1號”飛了48年，僅0.002光年，離太陽系邊緣還差千倍距離，銀河系直徑10萬光年，包含2000億顆恒星，我們卻能看到它的“鳥瞰圖”：旋臂優雅，銀盤閃耀，中心明亮。

這張圖從何而來？

人類從未飛出太陽系，怎能俯瞰銀河？

首先是有限觀測

銀河系的鳥瞰圖，常見于教科書和科普節目，展現銀河四條主要旋臂（英仙臂、獵戶臂等）和中央棒狀結構，但這不是飛船從銀河外拍攝的照片，而是科學推測和藝術渲染的結合。

太陽系位于銀河獵戶臂，距銀心2.6萬光年，天文學家會用哈勃望遠鏡統計恒星密度，繪制銀河平面，2023年蓋亞望遠鏡測繪了10億顆恒星的距離和運動，精確勾勒出了銀河系的旋臂位置。

射電望遠鏡會觀測中性氫和一氧化碳，揭示旋臂中氣體分布，2019年天文學家確認銀河有四條主要旋臂，紅外望遠鏡則能穿透塵埃，觀測銀心黑洞和棒狀核，2022年事件視界望遠鏡更是拍到了銀心黑洞。

其次是數學建模

目前可以確認銀河系屬于棒旋星系，類似NGC 1232，有旋臂和棒狀核，蓋亞衛星數據提供恒星3D位置，結合暗物質分布，推算銀河直徑10萬到12萬光年，厚度1000光年，呈扁平旋渦狀，通過恒星光度和塵埃吸收，模擬出了從上方看銀河的明暗分布，中心亮，邊緣暗。

銀河系的鳥瞰圖還參考了其他旋渦星系的真實影像，哈勃和JWST拍攝的M51和NGC 6744，展現了清晰旋臂和棒狀核，與銀河模型吻合，2024年《自然-天文學》指出，銀河系是典型SBbc型旋渦星系。

當所有的要素集齊后，NASA的科學家會用觀測數據和模型，繪制旋臂、銀盤和銀暈，顏色基于真實光譜，旋臂曲線參考模擬，2020年NASA發布的高清銀河圖，分辨率4K，結合蓋亞和斯皮策數據，堪稱“科學藝術品”。

至于能不能飛出太陽系看到真正的銀河系，目前還是一個未知數，因為旅行者1號速度僅0.00006光年/年，飛到銀心需4億年，目前的技術也不足以研發光速飛船，人類的壽命也不支持長達數個世紀的太空探索。

所以這樣看來，繪制銀河系的難度明顯小于飛出太陽系，未來雖然人類親自飛出太陽系觀測銀河的夢想仍遙不可及，但韋伯太空望遠鏡對系外行星大氣的分析，暗示著未來可能通過觀測其他星系中的行星大氣，反推銀河系的化學成分。

引力波天文臺 LIGO 捕捉到的黑洞合并信號，為研究銀河系的質量分布提供了全新維度，或許在量子計算突破算力瓶頸，或是曲速引擎獲得理論突破的某一天，人類終將跳出太陽系的視角局限，親眼見證銀河的壯麗全貌。