該圖顯示了天文學家目前對銀河系大尺度結構的理解。恆星和恆星形成區域主要分為旋臂。測量旋臂的形狀、大小和數量是一項挑戰，因為地球位於星系內部。

新發現的特徵提供了對我們銀河系大尺度結構的洞察，從地球內部的位置很難對其進行研究。

科學家們發現了我們銀河系的一個以前未被發現的特徵：一群年輕的恆星和恆星形成氣體雲正從銀河系的一個旋臂中伸出，就像從木板上伸出的碎片一樣。綿延約 3，000 光年，這是第一個被確定方向與手臂截然不同的主要結構。

天文學家對銀河系臂的大小和形狀有一個大致的瞭解，但仍有很多未知數：他們無法看到我們銀河系的完整結構，因為地球在其中。這類似於站在時代廣場的中央，試圖繪製曼哈頓島的地圖。您能否精確測量距離以瞭解兩座建築物是在同一個街區還是相隔幾條街道？你怎麼能希望一路看到島的盡頭，路上有這麼多東西？

在銀河系的人馬座臂上發現了一群恆星和恆星形成雲。插圖顯示了結構的大小和與太陽的距離。每個橙色星形表示恆星形成區域，其中可能包含數十到數千顆恆星。

為了瞭解更多資訊，這項新研究的作者專注於銀河系一個臂的附近部分，稱為人馬臂。在 2020 年 1 月退役之前，他們使用美國宇航局的斯皮策太空望遠鏡尋找新生的恆星，這些恆星坐落在它們形成的氣體和塵埃雲（稱為星雲）中。斯皮策探測可以穿透這些雲層的紅外光，而可見光（人眼可以看到的那種）被阻擋。

年輕的恆星和星雲被認為與它們所在的臂的形狀密切相關。為了獲得臂段的 3D 檢視，科學家們使用了來自 ESA（歐洲航天局）蓋亞任務的最新資料來測量精確的到星星的距離。綜合資料顯示，與人馬座臂相關的細長結構由年輕恆星組成，它們以幾乎相同的速度和相同的方向在空間中運動。

加州理工學院的天體物理學家、新論文的第一作者邁克爾庫恩說：“旋臂的一個關鍵特性是它們圍繞星系的纏繞程度。” 這個特性是透過手臂的俯仰角來衡量的。圓的螺距角為 0 度，隨著螺旋變得更加開放，螺距角增加。“大多數銀河系模型表明，人馬座臂形成一個螺旋，其俯仰角約為 12 度，但我們檢查的結構確實以近 60 度的角度突出。”

類似的結構——有時被稱為馬刺或羽毛——通常會從其他螺旋星系的臂上發現。幾十年來，科學家們一直想知道我們銀河系的旋臂是否也點綴著這些結構，或者它們是否相對平滑。