Como sabemos que nossa galáxia é uma galáxia espiral?

Sei que nossa galáxia tem uma forma espiral, mas estou me perguntando como os cientistas descobriram que nossa galáxia tem uma forma espiral.

Eu não acho que podemos ver toda a galáxia a partir de telescópios na Terra, certo?

Eu acho que faz sentido que eles digam que Andrômeda tem uma forma espiral porque podemos ver toda a galáxia, mas como os cientistas sabem sobre a nossa galáxia?

Para elaborar a excelente lista de Conrad Turner:

5. A estrutura do disco é ainda mais facilmente vista no infravermelho, onde a extinção de poeira é muito menor do que na óptica. Veja, por exemplo, esta imagem da pesquisa de infravermelho 2MASS :

6. As estrelas não são realmente (como Milan van Dijck sugere) usadas para mapear os braços em espiral. Em vez disso, são usadas as nuvens de gás entre as estrelas, mais especificamente o hidrogênio neutro observado através de sua observação de 21 cm. A figura abaixo (de Oort 1959 ) mostra o mapa resultante. Como você pode ver, não é tão bem definido como é visto em muitas fotos de artistas.

7. O hidrogênio neutro é combustível para as estrelas. Estrelas massivas ionizam o gás ao seu redor e, como a formação de estrelas ocorre principalmente nos braços espirais, as nuvens de gás são acompanhadas por bolsões de hidrogênio ionizado, como pode ser visto neste mapa de Georgelin & Georgelin (1976) :

8. As propriedades físicas da Via Láctea (população estelar, fração de gás, cor, cinemática etc.) também são semelhantes a outras espirais.

1. É claramente uma galáxia em disco, uma vez que a Via Láctea é uma corrente no céu e, portanto, concluímos que a Galáxia é uma estrutura altamente achatada.
2. Observamos que galáxias externas altamente achatadas são quase todas espirais de alguma forma. (Também as populações estelares e o arranjo de aglomerados globulares são semelhantes aos das espirais externas)
3. Pesquisas por rádio / mapeamento de velocidades radiais de nuvens moleculares etc.
4. Outro (no qual tenho certeza de que outros pôsteres serão expandidos).

Você pode ver que a Via Láctea aparece como um fluxo no céu noturno. Podemos calcular a distância entre nós e as estrelas neste fluxo, portanto também sabemos a distância entre essas estrelas (usando o algoritmo de Pitágoras, por exemplo). Como agora sabemos a distância entre eles, sabemos sua posição relativa um do outro (por triangulação).

Se você construir um modelo 3D usando essas posições relativas, pareceria uma espiral.

Edit: Aqui está um vídeo da Kahn Academy explicando como a distância da Terra a uma estrela é calculada: Distância estelar usando paralaxe