En primer lugar, los científicos han desarrollado mapas de la galaxia basados en observaciones de la Tierra y extrapolación, este es uno de la ESA de 2013
Impresión artística de la Vía Láctea
Solo puedes medir distancias a las estrellas más cercanas directamente, a través de paralaje, y para ir más lejos usas la escala de distancia Cósmica
Este video muestra la galaxia en 3D, desde diferentes ángulos:
Ver mapa 3D de la Vía Láctea Galaxy revela núcleo en forma de maní (video)
Para hacer ese mapa, utilizaron una clase especial de estrellas Red Giant con propiedades físicas conocidas, 22 millones de ellas que le permiten calcular la distancia a ellas precisamente a partir de su brillo.
Podemos medir las distancias a cúmulos y regiones de formación estelar y partes más densas de la galaxia cercana, y varios brazos espirales se han trazado de esa manera, aunque, por supuesto, los vemos mejor en la región más cercana a la Tierra. Entonces eso nos ayuda a completar los detalles, así:
de Astrónomos Construyen Imagen 3D de la Vía Láctea
O esta versión de Wikipedia
(por alguna razón lo tienen al revés, con el sol en la parte superior. Muestra más información, para los brazos individuales, ver, por ejemplo, Norma Arm)
La misión de ESA Gaia hará que esto sea más preciso. Su objetivo es descubrir la distancia precisa a mil millones de estrellas. Puede encontrar la distancia a las estrellas en el centro de la galaxia, a 30,000 años luz de distancia con una precisión del 20%, y para las estrellas cercanas al sistema solar con una precisión del 0.001%. Resumen de Gaia
Esta es una impresión artística del satélite.
Impresión artística de Gaia
Ver también el artículo de Wikipedia al respecto: Gaia (nave espacial)
Podrá crear un mapa 3D mucho más detallado de la galaxia.
En el futuro, tal vez con alguna “super Gaia” podamos mapear las posiciones de todas las estrellas que podamos ver, tanto visibles, como infrarrojas, fuentes de rayos X, etc., hasta el borde de la galaxia con una precisión razonable. Después de todo, Gaia ya puede llegar a 30,000 años luz, y la galaxia tiene solo 100,000 años luz de diámetro, por lo que no parece demasiado imposible que algún día podamos hacer un mapa de todo.