银河系的结构主要可分为银盘（包括旋臂）、核球、银晕，以及外围的银冕等部分。

银盘是银河系的主体，它的外形呈扁盘状，集中了银河系内的大多数恒星和星云，银盘的直径约为8万光年，中间部分较厚，厚度约6000多光年，周围逐渐变薄，到太阳附近便只剩一半厚度了。由于巨大的银河系本身也有自转，银盘中的亿万颗星球环绕银河系中心浩浩荡荡地作着旋转运动，从银盘中心向外弯曲伸展出4条旋臂，看上去犹如急流中的旋涡。所谓旋臂实际上是恒星、星际气体和尘埃的集聚区域，但这集聚着物质的旋臂并不像电风扇叶片那样固定不变，恒星始终在旋臂中进进出出，只是它们能够在运动中基本做到“收支平衡”，所以，看上去旋臂的形状保持不变。

银河系的中央部分是一个恒星分布相当致密的核球，直径约1.2万～1.5万光年，略呈椭球形状。由于大量的星云和气体尘埃的阻挡，对核球方向的天文观测十分困难，所以，人们至今对它知之甚少，但可以肯定，核球内的恒星分布是十分密集的。

银晕是在银盘外围由稀疏的恒星和星际介质组成的一个巨大包层，它的体积至少是银盘的50多倍，但质量却只占银河系的十分之一，由此可见其物质密度非常稀薄。事实上，除了那些极其稀薄的星际气体外，银晕中的物质主要是球状星团。

银冕是20世纪70年代中期才被发现的，属于银河系的最外围，它的范围可远及50多万光年以外，比银河系的主体部分要大得多。但银冕内基本上没有恒星，全由极稀薄的气体组成，所以不易准确地测定它的真正范围。

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