Riktningen som en galax snurrar i beror på dess massa, forskare har funnit.

Ett team av astrofysiker analyserade 1418 galaxer och fann att små galaxer sannolikt snurrar på en annan axel än stora. Rotationen mättes i förhållande till varje galaxs närmaste "kosmiska glödtråd" - de största strukturerna i universum.

Filament är massiva trådliknande formationer, som består av enorma mängder materia – inklusive galaxer, gas och, modellering innebär, mörk materia. De kan vara 500 miljoner ljusår långa men bara 20 miljoner ljusår breda. I sin största skala, filamenten delar upp universum i ett enormt gravitationslänkat gitter varvat med enorma tomrum i mörk materia.

"Det är värt att notera att ryggraden hos kosmiska filament i stort sett är motorvägen för galaktisk migration, med många galaxer som möter och smälter samman längs vägen, " säger huvudforskaren Charlotte Welker, en ASTRO 3-D-forskare som till en början arbetade vid International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR) och nu vid McMaster University i Kanada.

ASTRO 3-D är ARC Center of Excellence in All Sky Astrophysics, baserat i Australien.

Filamenten är anledningen till att universum ser lite ut som en bikaka, eller en kosmisk Aero chokladkaka.

Med hjälp av data som samlats in av ett instrument som kallas Sydney-AAO Multi-object Integral-field Spectrograph (SAMI) vid Australiens Anglo-Australian Telescope (AAT), Dr Welker, andre författare och ASTRO 3-D huvudforskare professor Joss Bland-Hawthorn från University of Sydney, och kollegor från Australien, USA, Frankrike och Korea studerade var och en av målgalaxerna och mätte dess spinn i förhållande till dess närmaste glödtråd.

De fann att mindre tenderade att rotera i direkt linje med filamenten, medan de större är vända i rät vinkel. Inriktningen ändras från den första till den andra som galaxer, dras av gravitationen mot ryggraden på en glödtråd, kolliderar och smälter samman med andra, får därmed massa.

Det är ett fenomen som Dr. Welker liknar vid rullskridskoåkning i sällskap med en vän.

"Vändningen kan vara plötslig, " säger hon. "Att slå samman med en annan galax kan vara allt som krävs.

"Föreställ dig att du åker skridskor efter en vän och kommer ikapp. Om du tar tag i din väns hand medan du fortfarande rör dig snabbare, ni kommer båda att börja rotera på en vertikal axel – ett snurr vinkelrätt mot din horisontella bana.

"Dock, om en liten katt - en mycket lättare materia - springer efter din vän och hoppar på henne kommer hon förmodligen inte att börja snurra. Det skulle krävas många katter som hoppade på henne på en gång för att ändra hennes rotation."

Medförfattare Scott Croom från University of Sydney, också en ASTRO 3-D huvudutredare, säger resultatet ger insikt i universums djupa struktur.

"Så gott som alla galaxer roterar, och denna rotation är grundläggande för hur galaxer bildas, " han säger.

"Till exempel, de flesta galaxer finns i platta roterande skivor, som vår Vintergatan. Vårt resultat hjälper oss att förstå hur den galaktiska rotationen byggs upp över kosmisk tid."

Han tillägger att ett nytt instrument, kallas Hector, kommer att installeras vid Anglo Australian Telescope nästa år, kommer att möjliggöra en betydande utbyggnad av forskningen på området.

"Hector kommer att kunna utföra undersökningar fem gånger större än SAMI, " säger han. "Med det här kommer vi att kunna gräva ner i detaljerna i denna spinnjustering för att bättre förstå fysiken bakom den."

Vintergatan, förresten, har ett spinn väl i linje med dess närmaste kosmiska glödtråd, men tillhör en klass av mellanstora galaxer som, övergripande, visar ingen tydlig tendens mot parallella eller vinkelräta snurr.

"Det är som att säga att det inte finns någon preferens för te eller kaffe bland en grupp människor, " säger Dr Welker. "Enskilda personer kanske fortfarande föredrar antingen te eller kaffe, men totalt sett finns det ingen allmän tendens till kaffe i gruppen."