La Vía Láctea es la proyección, sobre la esfera celeste, de uno de los brazos espirales de la galaxia de la cual nosotros formamos parte, que toma, por extensión, el mismo nombre. Es una agrupación de unos cien mil millones de estrellas, en forma espiral o girándula, cuyas dimensiones se estiman en los 100.000 años-luz y cuyo disco central tiene un tamaño de 16.000 años-luz.

La Vía Láctea o también llamado Camino de Santiago, puede observarse a simple vista como una banda de luz que recorre el firmamento nocturno, que Demócrito ya atribuyó a un conjunto de estrellas innumerables tan cercanas entre sí que resultaban indistinguibles. En 1.610 Galileo,  usando por primera vez un telescopio, confirmó la observación de Demócrito. Hacia 1.773 Herschel contando las estrellas que observaba en el firmamento, construyo una imagen de La Vía Láctea como un disco estelar dentro de la cual la Tierra se encuentra inmersa, pero no pudo calcular su tamaño. En 1.912 la astrónoma H. Leavitt descubrió la relación entre el periodo y la luminosidad de las estrellas llamadas variables cefeidas, lo que le permitió medir las distancia de cúmulos globulares.

Varios años después Shapley demostró que los cúmulos están distribuidos con estructura más o menos esféricas alrededor del centro del disco, en lo que denominó el halo galáctico. También  mostró que este no está centrado en el Sol, sino en un punto distante del disco en la dirección de la constelación de Sagitario, donde situó correctamente el centro de la galaxia.

Esta estructura quedo confirmada cuando se observó desde el observatorio de Monte Wilson en California que el objeto espiral llamado Andrómeda estaba constituido por estrellas individuales y no era una mera nebulosa de gas como hasta entonces se creía. Hacia 1.930 Trumpler descubrió el efecto del oscurecimiento galáctico producido por el polvo interestelar, con el que logró corregir el tamaño de la Galaxia como la distancia a la que se encuentra el Sol a los valores hoy día aceptados De acuerdo con estos datos, el Sistema Solar se encuentra a una distancia entre 8.000 y 10.000 parsecs de distancia del centro galáctico, aproximadamente a dos tercios de distancia.

Todas las estrellas que componen la Vía Láctea están rotando alrededor del núcleo, que se puede que puedan contar en su interior con un agujero negro. Las observaciones astronómicas referidas a las galaxias distantes muestran que la velocidad de rotación del Sol alrededor de la galaxia es de unos 250 KM/s empleando aproximadamente 250 millones de años en realizar una resolución completa. Las estrellas próximas al Sol realizan una órbita relativamente parecida, pero las más cercanas al centro de la galaxia giran más rápido, hecho que se conoce como rotación diferencial.

La edad de La Vía Láctea se estima en 13.000 millones de años dato que se desprende del estudio de cúmulos globulares y se concuerda con el resultado obtenido por los geólogos en su estudio de la desintegración radioactiva de ciertos minerales terrestres.

La observación del mapa estelar ha permitido reconstruir los brazos espirales de la Galaxia, zonas en las cuales son abundantes el número de cúmulos estelares o zonas de formación estelar. Estos se nombran por las constelaciones que en ellos se encuentran. El brazo más cercano al centro galáctico es llamado Centauro o de Norma Centauro. El siguiente brazo hacia el exterior es el de Sagitario. El brazo de Orión es nuestro brazo local, también llamado del Cisne. Y el brazo contiguo hacia el exterior se conoce como el de Perseo.

Las estrellas que se encuentran en la Galaxia suelen alinearse en dos grandes grupos, llamados comúnmente poblaciones. El grupo llamado población I está integrado por estrellas de composición solar, relativamente jóvenes, que se distribuyen en orbitas aproximadamente circulares en el disco galáctico, dentro de sus brazos. Las estrellas de población II son ricas en hidrogeno y helio, con escasez de elementos pesados, son de mayor edad, y tienen orbitas que no se encuentran dentro del plano galáctico.

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