长期以来，我们对银河系知之甚少，我们甚至不知道太阳在银河系中的具体位置。不过，天文学家最近利用一些观测数据，绘制了全新的“银河系图”，这幅图将刷新我们对银河系、星系形成的认识。而且通过这幅地图，我们还知道，太阳几乎正好位于银河系盘的中心平面上。
几百年前，探险家们远渡重洋，横贯未知大陆，绘制了详细的地图。在过去的半个世纪中，人类发射的太空探测器已经拍摄了太阳系的大部分区域。然而，尽管我们已经了解太阳系这个天文后院，但对自己所处的宇宙大社区——银河系——的了解却不够。原因很明显，恰如“不识庐山真面目，只缘身在此山中”，我们无法离开银河系而回眸银河系的全景。
也许，你可以梦想我们发射一艘航天器，让它驶离我们的银河系后，再回头拍张银河系的全景照片，但是航天器只有经过数百万年的旅程后，才能做到这一点，这显然是不切实际的。我们还有很多关于银河系的悬而未决的问题，例如银河系有多少条旋臂，最接近太阳的一种大型结构是否可以算作一条独立旋臂，以及我们太阳系在银河系中处于什么位置。
然而，科学家最近正努力从内到外测绘银河系，从而能首次绘制准确的银河系结构图。
这个美好的前景是数个高级射电和光学大型望远镜项目共同努力得到的结果，其中包括我们主导的银河系“棒和旋臂结构遗产性巡天计划”（Bar and Spiral Structure Legacy Survey，简称BeSSeL计划）。我们获得了甚长基线阵（Very Long Baseline Array）前所未有长达5000小时的观测时间。
我们的项目的初步结果为人们提供了一幅全新的银河图。除了更好地了解银河系的整体图像外，我们还开始澄清为什么银河系这样的星系会呈现出旋涡结构，以及我们的银河家园是如何与整个宇宙融为一体的。
天文学家一直认为，银河系可能具有NGC 1300和M101这两个星系的特征：可能有类似NGC 1300那样的明显的长棒结构，也像M101一样具有多条旋臂。但是，除了这些基本结论外，仍有很多争议之处。例如，斯皮策（Spitzer）太空望远镜在十多年前的红外观测结果表明，银河系可能只有两条主旋臂。而对原子氢和一氧化碳的射电波段观测表明，银河系具有四条旋臂。
通过测量整个银盘中气体的运动，天文学家发现我们其实生活在一个旋涡星系中。星系的主要常见类型包括旋涡星系和椭圆星系两种。从远处看到的银河系的模样可能很像近邻旋涡星系NGC 1300和风车星系（M101）。
利用这种测量方法，天文学家采用了一个以太阳为中心的坐标系：类似于地球仪的经度和纬度，银经（l）以对着银河系中心的方向为零，并在银河系的“赤道”平面内顺时针方向增加；银纬（b）表示垂直于银盘平面的角度。氢原子气体的21厘米特征射电信号在银经-速度图中显示出连续的结构，其很可能示踪了银河系的多条旋臂结构。
我们对银河系结构知之甚少的一个原因是，银河系中有大量的尘埃。尘埃可以有效地吸收可见光，因此在大多数视线方向上，尘埃都遮挡了我们的视线，让我们看不到很远的地方。另一个原因是，银河系尺度之大令人咋舌：银河另一侧的恒星发出的光要经过5万年以上的时间才能到达地球。
现在，在太空中运行的新型光学望远镜，以及分布在全球的新型射电望远镜可以让我们更好地回答有关银河系的种种问题。盖亚空间天体测量卫星项目（Gaia mission）于2013年启动，旨在测量银河系中近十亿颗恒星的精确距离，这无疑将革命性地改变我们对银河系形成过程中不同星族的认识。
通过BeSSeL项目和VERA项目，天文学家已经使用三角视差法测量了约200个年轻炽热恒星的距离。这些数据横跨银河系，大约覆盖了银河系三分之一的区域，并揭示了四条很长的旋臂。由此绘制而成的“银河系图”还显示，太阳非常接近银河系的第五条旋臂，这似乎是一段孤立的旋臂，被称为“本地臂”。
尽管我们得到了一些新的答案，但仍有很多悬而未决的重要问题。天文学家仍在争辩旋臂是如何产生的。关于这个问题有两种相互竞争的理论，一种理论认为，整个银河系尺度上的引力不稳定性会形成持久的螺旋形旋臂图案的密度波；另一种理论则认为，一些旋臂片段会随着时间的流逝，因为小尺度上的不稳定性而被拉伸、放大，进而连接起来，形成更长的旋臂。