推測出銀河系的形狀，運用了哪些技術？

比如說從我們的角度觀測，怎麼去區分銀河的懸臂？

最早人們是通過觀測大質量恆星的位置來確定旋臂的結構（Morgan et al. 1952, 1953）

接著用21cm譜線定位中性氫的分布情況（旋臂富氣體）或者靶定分子雲（CO分子譜線）

最新的技術是利用VLBI（甚長基線干涉）來直接三角定位旋臂中的脈澤分布（比如甲醇脈澤、水脈澤）

紫金山天文台的「銀河畫卷」項目就是利用CO分子譜線的巡天來研究銀河系旋臂結構（青海13.7米毫米波望遠鏡）

而BeSSeL Survey是利用VLBI來精確定位銀河系中的甲醇脈澤與水脈澤（VLBA，甚長基線干涉陣列）

題外話，銀河系的具體形狀（尤其是旋臂結構），其實到現在都沒能最終敲定。

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更正：

非常抱歉之前隨手寫的回答出現了兩個嚴重錯誤，更正如下：

1. 應為「旋臂」而非「懸臂」，系筆誤。

2. 銀河畫卷項目是利用CO譜線而非甲醇脈澤，系我將其與BeSSeL Survey記混。

感謝 @張智昱 指正。

再次道歉。

@張小平 的回答很好的總結了觀測上可用的技術.

另外一種技術是建模 -- 通過模型和觀測數據比較, 推測出懸臂等結構. 也就是先猜測銀河系的結構, 用一些變數控制這些結構, 再和觀測數據比較, 定下來各個參數的取值. 因為人類處在銀盤內, 可用來限制模型的數據並不直觀.

一種數據是像下圖(Beuermann et al., 1985, AA, 153, 17)這種, 看亮溫度隨著銀經的變化, 有峰的視線方向輻射強, 粒子等就更密集, 被認為有懸臂存在. 利用Haslam等人觀測的408MHz全天圖, Beuermann等人推測出銀盤有薄盤和厚盤之分, 還推出了懸臂結構.

另外一種用來建模的數據是離散的視線方向的測量. 比如觀測脈衝星, 從脈衝信息推測從脈衝星到我們之間的介質分布. 對數千顆脈衝星測量後, 就可以建模, 推測銀河系內熱電子的密度分布. 著名的NE2001模型就是這樣做的. 見下圖: 參考(https://www.nrl.navy.mil/rsd/RORF/ne2001/)

最近Yao等人更新了這個模型 -- YMW16, 見下圖(參考: YMW16 electron-density model | Home)