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银河系有1500～4000亿颗恒星。银河系是太阳系所在的棒旋恒星系统。该星系包括大量的恒星、星团、星云，还有各种类型的星际气体、星际尘埃和黑洞。它的可见总质量是太阳质量的2100亿倍，直径介于10万光年至18万光年之间。
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银河系呈旋涡状，有4条螺旋状的旋臂从银河系中心均匀对称地延伸出来。银河系中心和4条旋臂都是恒星密集的地方。从远处看，银河系像一个体育锻炼用的大铁饼，大铁饼的直径有10万光年，相当于946080000亿公里。中间最厚的部分约12000光年。太阳位于一条叫做猎户臂的旋臂上，距离银河系中心约2.3万光年。
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银河系的发现经历了漫长的过程。望远镜发明后，伽利略首先用望远镜观测银河，发现银河由恒星组成。而后，T.赖特、I.康德、J.H.朗伯等认为，银河和全部恒星可能集合成一个巨大的恒星系统。18世纪后期，F.W.赫歇尔用自制的反射望远镜开始恒星计数的观测，以确定恒星系统的结构和大小，他断言恒星系统呈扁盘状，太阳离盘中心不远。他去世后，其子J.F.赫歇尔继承父业，继续进行深入研究，把恒星计数的工作扩展到南天。20世纪初，天文学家把以银河为表观现象的恒星系统称为银河系。
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J.C.卡普坦应用统计视差的方法测定恒星的平均距离，结合恒星计数，得出了一个银河系模型。在这个模型里，太阳居中，银河系呈圆盘状，直径8千秒差距，厚2千秒差距。H.沙普利应用造父变星的周光关系，测定球状星团的距离，从球状星团的分布来研究银河系的结构和大小。他提出的模型是：银河系是一个透镜状的恒星系统，太阳不在中心。沙普利得出，银河系直径80千秒差距，太阳离银心20千秒差距。这些数值太大，因为沙普利在计算距离时未计入星际消光。20世纪20年代，银河系自转被发现以后，沙普利的银河系模型得到公认。
星系年龄
推测方法
根据已知长寿命放射性核的衰变时间(即半衰期)，从某些放射性中子俘获元素的丰度数据人们可以测定银河系中最古老恒星的年龄，从而定出银河系的年龄，这种放射性年龄测定方法称为核纪年法。例如，钍的半衰期是130亿年左右。用当代最大的天文望远镜，加上高分辨率光谱仪，已经能够检测到恒星的钍，并作出相应的年龄估计。
推测结论
据多种方法测定，从大爆炸算起，宇宙的年龄在140亿年左右。假定从大爆炸到银河系形成相隔的时间为10亿年，那么上述由核纪年法测定的银河系年龄与宇宙年龄是相容的。
依据欧洲南天天文台(ESO)的研究报告，估计银河系的年龄约为136亿岁，差不多与宇宙一样老。由许多天文学家所组成的团队在2004年使用甚大望远镜(VLT)的紫外线视觉矩阵光谱仪进行的研究，首度在球状星团NGC 6397的两颗恒星内发现了铍元素。这个发现让他们将第一代恒星与第二代恒星交替的时间往前推进2～3亿年，因而估计球状星团的年龄在129±5亿岁左右，因此银河系的年龄不会低于122±8亿岁。
