ภาพที่เห็นนี้เผยแพร่ออกมาในปี ค.ศ.2016 เป็นผลงานของนักดาราศาสตร์นานาชาติที่ร่วมมือกันสร้างแผนที่การกระจายตัวของอะตอมไฮโดรเจนทั่วท้องฟ้าด้วยข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์วิทยุ Effelsberg และกล้องโทรทรรศน์วิทยุหอดูดาว Parkes ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่ใหญ่เป็นลำดับต้นๆ ของโลกโครงการดังกล่าวมีชื่อว่า HI4PI เป็นการเก็บข้อมูลไฮโดรเจน ซึ่งเป็นธาตุที่มีอยู่มากที่สุดในเอกภพ และเป็นองค์ประกอบของดาวฤกษ์
นักดาราศาสตร์ต้องเก็บข้อมูลถึงหมื่นล้านจุดนานนับหลายพันชั่วโมง และต้องกำจัดสัญญาณรบกวนจากบนโลกมากมายทั้งจากคลื่นวิทยุจากสถานีต่างๆ และจากการทหาร สีสันต่างๆ ในภาพนี้แสดงถึงการเคลื่อนไหวของไฮโดรเจน (ถ้าพุ่งเข้าหาโลกเราจะปรากฏเป็นสีม่วง และน้ำเงิน แต่ถ้าพุ่งออกจะแสดงด้วยสีเขียว และส้ม) ส่วนความสว่างแสดงถึงปริมาณไฮโดรเจน
แถบสว่างตรงกลางคือแนวของทางช้างเผือกที่พาดผ่านท้องฟ้า ส่วนแสงด้านล่างขวาคือกาแล็กซีเมฆแม็กเจนแลนใหญ่และเล็ก (Large and Small Magellanic Cloud) เป็นกลุ่มแก๊สขนาดใหญ่ ส่วนกาแล็กซีแอนโดรเมดาและกาแล็กซีไทรแองกูลัม จะปรากฏเป็นวงรีสีม่วงเล็กๆ อยู่ด้านซ้ายใต้เส้นแนวทางช้างเผือกเล็กน้อย
การศึกษาเอกภพในช่วงคลื่นวิทยุนั้นทำให้นักดาราศาสตร์เห็นภาพรวมของกาแล็กซีทางช้างเผือกได้ดี และในอดีต การศึกษาในช่วงคลื่นวิทยุนี้เองทำให้นักดาราศาสตร์พิสูจน์ได้ว่า กาแล็กซีทางช้างเผือกของเรามีรูปร่างเป็นอย่างไร
แขนเกลียวของกาแล็กซีทางช้างเผือก (Spiral Arms)
เมื่อนักดาราศาสตร์ตรวจจับสัญญาณวิทยุจากทางช้างเผือก แล้วนำมารวมกับผลที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของแก๊สเหล่านี้ (Doppler effect) ทำให้สามารถสร้างภาพการกระจายตัวของธาตุไฮโดรเจนที่เย็นตัว และปล่อยคลื่นวิทยุออกมาได้
นี่คือภาพแผนที่การกระจายตัวของก๊าซไฮโดรเจนในกาแล็กซีทางช้างเผือกซึ่งเป็นหลักฐาน ยืนยันว่ากาแล็กซีเรามีโครงสร้างแขนเกลียว จุดสีน้ำเงินคือใจกลางกาแล็กซี ส่วนปลายลูกศรสีเหลืองคือตำแหน่งของระบบสุริยะของเรา
อย่างไรก็ตาม การจะหาความเร็วของก๊าซที่ตำแหน่งต่างๆ อย่างแม่นยำนั้นเป็นเรื่องยาก เมื่อประกอบกับความปั่นป่วนจากการไหลของก๊าซ ทำให้นักดาราศาสตร์ไม่สามารถสังเกตเห็นรูปแบบของแขนเกลียวในช่วงคลื่นวิทยุได้อย่างชัดเจน แต่เมื่อพิจารณาประกอบกับแสงในช่วงที่ตามองเห็นทำให้นักดาราศาสตร์มั่นใจว่ากาแล็กซีของเรามีแขนเกลียวอย่างแน่นอน
การเก็บข้อมูลคลื่นวิทยุทำให้นักดาราศาสตร์เห็นภาพกว้างๆ ได้ว่าแขนเกลียวของกาแล็กซีนั้นมีแก๊สไฮโดรเจนอยู่อย่างหนาแน่น ซึ่งแก๊สเหล่านี้เป็นวัตถุดิบที่สำคัญต่อการเกิดของดาวฤกษ์
อีกหลักฐานคือ นักดาราศาสตร์พบว่าดาวฤกษ์เกิดใหม่ (ชนิด O และ B) ที่มีอุณหภูมิสูง และเปล่งสีน้ำเงินออกมานั้นไม่ได้กระจายตัวแบบสุ่มๆ แต่เรียงตัวอยู่เป็นแถวๆ ในตำแหน่งแขนเกลียวของทางช้างเผือก กาแล็กซีอื่นๆ ที่มีแขนเกลียวก็มีดาวฤกษ์เกิดใหม่อยู่อย่างหนาแน่นเช่นกัน
กล่าวโดยสรุปได้ว่า การทำแผนที่คลื่นวิทยุ และการศึกษาตำแหน่งของดาวฤกษ์เกิดใหม่ช่วยให้นักดาราศาสตร์สรุปได้ว่า กาแล็กซีทางช้างเผือกเป็นกาแล็กซีรูปก้นหอย (Spiral Galaxy) ที่มีโครงสร้างแขนเกลียว (Spiral Arms)
