依据近代地理学的观测研讨，银河系曾被分类为漩涡星系，大体上由银盘、核球、银晕和暗晕四部分所组成。但是，1960年代以来的一些作业标明，银河系的银盘和中心的核球并非如此有规矩，银河系被从头分类为棒旋星系——中心有棒结构的漩涡星系。
人间万物，其结构上所体现的规矩性总是相对的，而不规矩性才是肯定的，庞然大物银河系亦不例外。自伽利略起，人类知道银河系已有400年前史，并渐而证明银河系内区和外区的大标准不规矩结构。
对称的前期银河系模型
自古以来，银河就以夜空中它的银白色美丽光带招引了人们的留意，许多诗句和神话即由此面世。古人对银河的知道，实质上来说仅仅树立在一些片面幻想的根底之上，并无科学依据。1609年冬，伽利略初次用望远镜观测银河，发现银河由鳞次栉比很多暗星集聚而成，并非是一片发光薄云。他就此正确指出“银河系不是其他，而是由很多颗恒星汇集成的巨大体系”，并着重“我知道到了银河的实质和构成银河的物质”。惋惜伽利略没有就此作进一步的讨论，而其时的地理界对之也不感兴趣。
伽利略之后，英国人莱特在1750年提出，银河内一切的恒星构成了一个巨大的扁平圆盘状体系，这是地理学家对银河系主体具有盘状外形的初次描绘。1755年，闻名哲学家康德进一步论述了银河系的盘状结构，他的解说是当咱们沿盘面方向看时，难以计数的恒星便密布成银河，而执政盘面以外方向调查时，看到的便是一些离散散布的近间隔亮星。康德和莱特相同，认为一切恒星都绕银河系中心滚动。
不久，英国地理学家威廉 赫歇尔知道到，应该经过实测来承认银河系的真相貌。为此他花了十多年的时刻“数星星”，用自己的望远镜作了1083次观测，经过目视办法计数了117600颗恒星。1785年，赫歇尔在上述观测的根底上，再加上若干理论假定，树立了地理学史上的第一个银河系模型。这项作业具有严峻前史意义，它证明了银河系的客观存在，人类的视界从太阳系拓宽到了比之大得多的银河系。这是继哥白尼日心说之后地理学史上的又一个重要里程碑，赫歇尔因此被誉为“恒星地理学之父”。
依据近代地理学的观测研讨，银河系曾被分类为漩涡星系，大体上由银盘、核球、银晕和暗晕4部分所组成。除暗晕外，银河系总质量约为太阳质量的1400亿倍，其间以恒星方式出现的约占90%，星际气体尘土物质仅占10%左右。银河系的年纪约为100亿年或更老。
银盘具有扁平圆盘状结构，外形适当有规矩：既出现平面对称形，又是轴对称（即旋转对称）的，其对称面称为银道面，对称轴则过银河系中心且与银道面相笔直。银盘直径约8.2万光年，厚度并不均匀，从中心向边际渐而变薄，挨近核球当地的厚度约为6500光年，在太阳邻近厚约3300光年。银盘所围住的中心核球的结构也较为规矩，外形大体上是一个略扁的旋转椭球体，所以也体现为轴对称平和面对称结构，仅仅标准（1.3～1.6万光年）比银盘小得多，且远没有银盘那么扁。核球是银河系中恒星散布最为密布的区域，越挨近中心恒星密度越高。银盘和核球构成银河系可见部分的主体，外形犹如运动场上的铁饼或“飞碟”。
银晕围住着银盘，大体上呈球形，直径约10万光年，但因物质均匀密度很低，质量大约只及银盘的10%。银晕之外有一个规模更大的物质散布区，这便是暗晕，主要成分是暗物质，规模没有有结论。
银河系可见部分主体的结构适当有规矩——银盘和核球的表面都出现轴对称平和面对称形，而这正是1950年代之前人们关于银河系结构的根本观念。但是，1960年代以来的一些作业标明，银盘和核球并非如此有规矩，银河系被从头分类为棒旋星系——中心有棒结构的漩涡星系。
内区的不对称结构
一个椭圆有长、短两根轴，如两轴长度持平，椭圆便退化为圆。椭圆绕其短轴转一圈，所构成的几何体便是扁旋转椭球体。旋转椭球体有三根轴，其间两根轴的长度持平。若三根轴的长度全持平，椭球体便退化为球，而当三轴长度各不持平时则称为三轴椭球体。
现在来看银河系核球，假如它的外形是一个扁的旋转椭球体，那么从地球上看它在天球上的投影（即观测表象）应该是一个扁的椭圆。关于散布在这个椭圆形核球内的恒星来说，它们的一些全体物理特征应该是轴对称的，如恒星的数密度散布、辐射强度散布以致运动状况等都应体现出某种轴对称特性，对称轴便是椭圆的断轴。相反，要是实测成果并不显现出这种轴对称散布特征，那么核球中恒星在天球上的散布就不是一个椭圆，进一步可推知核球的形状并不呈旋转椭球体状。要是核球形状能够用一个拉长的三轴椭球体来近似表述，它不具有任何对称性，这样的物质散布结构便称为棒状结构，简称棒结构。
地理学家正是沿着这条思路发现了银河系内区非轴对称的棒结构，具体来说又有以下几条途径：
1. 运动学办法。假如银河系内区的物质为轴对称散布，即不存在棒结构，则银道面邻近的气体应该绕银河系中心作圆运动，且运动速度与观测方向之间必定存在一种简略联系。要是存在非轴对称的物质散布形状（如棒），则气体绕银河系中心作非圆运动，速度和方向二者的联系会变得较为杂乱。可见只需对这种联系作具体剖析，便可发现银河系内区是不是真的存在棒结构。这种办法需在射电波段进行，用来显现物质散布踪影的观测目标（称为示踪天体）是气体。
2. 恒星计数法。如银河系内区存在棒结构，且棒与银心的观测视野方向斜交，那么对不同的观测方向来说，恒星数密度会体现出某种体系性的改变。只需树立合理的棒模型并与实测材料进行比较，就可承认棒的长度和方位角（棒的延伸方向与银心方向间的交角）。这一办法需在红外波段进行，是因为银河系内区方向存在很多的星际尘土，恒星辐射中的可见光部分被严峻削弱（称为星际消光），乃至彻底看不到，而红外波段的消光量则要少得多。
3. 测光办法。假如某类示踪恒星有大致相同的发光身手（即光度），那么间隔越近它们看上去就显得越亮，或者说亮度越大。因此，要是银河系内区存在棒结构，且棒与银心的观测视野方向斜交，那么处于棒结构近端的该类示踪恒星会比远端同类恒星显得更亮些。上述原理可拿来承认棒的长度和方位角，而示踪恒星可有多种。鉴于相同的原因，观测作业亦需在红外波段进行。
之外还有其他一些办法，如微引力透镜法等，对此不再一一列举。
由以上不同观测办法所得到的棒结构参数并不（也不或许）彻底一致，但并无实质不合。棒结构的存在已是不争的现实，与轴对称的核球比较，它反映了银河系内区物质散布的某种不规矩性，银河系应分类为棒旋星系而不是一般漩涡星系。不仅如此，最近更有人发现在上述棒结构内还存在一个标准仅为1000光年左右的“次棒”，可见银河系内区的物质散布远比单一、对称的核球来得杂乱，其结构颇不规矩。
外区的不对称结构
现在回过头来调查银河系可见物质中质量最大的部分——银盘。银盘物质主要是恒星，但也聚集了银河系中的大部分气体，它们各自构成所谓恒星盘和气体盘。自赫歇尔以来的270多年间，人们一向认为银盘物质（包含恒星和气体）的大标准散布十分有规矩：整体上具有轴对称平和面对称结构，中心厚而外缘薄，这一观念一向继续到1950年代。
状况在1957年发生了改变。是年，有人经过射电观测发现，在银盘外缘、银心距大于4万光年当地的中性氢（HI）气体并非对称散布于银道面的两边，而是体现出像裙摆那样翘起的所谓“翘曲结构”：朝南一侧的HI盘物质翘向银道面之下，相反一侧的物质翘向银道面之上。因此，气体盘在整体上并不呈平面状，如从侧向来看，中性氢的散布大体体现为拉长了的S形结构，或者说像一个数学上的积分号。这种S形翘曲结构的观测表象是，跟着到银河系中心间隔（银心距）的增大，银河系外区气体盘之均匀层面到银道面的间隔（银面距）也渐而增大。不仅如此，银河系气体盘的外区还体现出所谓“近边增厚”现象——越是接近盘的外边际，气体盘的厚度变得越大。
上述成果很快为后人多项更具体的研讨所证明，并从而发现气体盘S形结构在银道面两边的翘曲程度是不对称的：跟着银心距的增大，北侧的气体盘能够坚持不断远离银道面的趋势，银面距可超越1万光年，但南侧却会向内折回银道面邻近；并且从银心看去沿不同方向气体盘还体现为在银道面上下替换散布的“扇贝形”结构。
除中性氢HI外，自1980年代起电离氢 、分子云和星际尘土亦被用来勘探气体盘外区的物质散布状况，相同也发现银河系气体盘的外区存在翘曲结构和近边增厚现象。
近代天体物理学告知咱们，恒星是由星际气体尘土云在自引力效果下经坍缩而构成的。既然如此，自然会想到恒星盘、特别是其间年青恒星的散布是否相同会出现某种翘曲结构？用于研讨气体盘结构的示踪天体主要是HI气体，而勘探恒星盘的示踪天体便是恒星，其间的首选应该是年青星。
1970年代起，人们开端使用大质量年青星样原本勘探恒星盘外区的结构。虽然所用样本的星数不等，少则几百颗，最多超越1400颗，但一切研讨成果都标明，恒星盘外区的确也出现非对称的翘曲结构和近边增厚现象，且整体状况与气体盘附近。
晚年恒星的散布又会怎么？与大质量、高光度的年青星不同，晚年恒星的色彩偏红且较暗，为尽或许减小星际消光的影响，观测作业应在红外波段进行，而空间地理的发展为之供给了大批晚年示踪恒星。从1980年代末起，对多个红外样本的剖析标明，晚年恒星盘相同存在与HI物质散布层相类似的S形非对称翘曲和近边增厚现象，可见翘曲是一种长寿命结构；不同的仅体现为与气体盘比较，恒星盘翘曲结构两边的非对称性差异较不明显。
自气体盘翘曲结构发现之日起，人们便从观测和理论两方面来探究其构成机制，而跟着恒星盘和尘土盘翘曲结构的承认，相关研讨不断深入和细化。关于银河系翘曲结构怎么构成至少已提出了多种或许的机制，如银盘与近邻伴星系的潮汐相互效果，银盘与暗晕的相互效果，以及星系际气体的内落和吸积等。鉴于问题的杂乱性，现在对之没有获得彻底一致的一致。
银河系物质散布的大标准不规矩性是清楚明了的：内区有棒，棒内或许还有次级棒；外区有翘曲，翘曲结构又是非对称的，乃至还出现近边增厚和扇贝形散布形状——这便是今日人们对银河系结构的一种知道。
