1. Gravitationskrafter :Vintergatans galax består av miljarder stjärnor, gas och mörk materia. Gravitationskrafterna mellan dessa komponenter spelar en avgörande roll för att forma galaxens struktur. Gravitationsdraget mellan stjärnorna och gasen utövar en inåtgående kraft, som tenderar att koncentrera materia mot galaxens mitt.
2. Differentialrotation :Stjärnor och gas i Vintergatan kretsar inte alla i det galaktiska centrumet med samma hastighet. Stjärnor närmare mitten har kortare omloppsperioder jämfört med de längre ut. Denna skillnad i omloppshastigheter kallas differentiell rotation.
3. Täthetsvågor :När stjärnor och gas rör sig genom galaxen möter de områden med högre och lägre densitet. Dessa densitetsvariationer kan orsaka störningar som fortplantar sig genom den galaktiska skivan som vågor. Dessa störningar kallas densitetsvågor eller spiralvågor.
4. Formation av spiralarmar :Densitetsvågor kan komprimera gas och utlösa stjärnbildning. När gas ackumuleras i spiralarmarna kollapsar den under sin gravitation och bildar nya stjärnor. Denna process leder till bildandet av de ljusa, stjärnspäckade spiralarmar som vi observerar i Vintergatans galax.
5. Galactic Disk and Bulge :Vintergatans galax har en central utbuktning och en tillplattad skiva. Spiralarmarna sträcker sig från den centrala utbuktningen och ligger inom den galaktiska skivan. Utbuktningen tros huvudsakligen bestå av äldre stjärnor, medan skivan innehåller en blandning av unga och gamla stjärnor.
De pågående gravitationsinteraktionerna, differentiell rotation och densitetsvågor upprätthåller Vintergatans spiralstruktur. Nya stjärnor fortsätter att bildas i spiralarmarna, vilket bidrar till galaxens framväxande utseende över tiden.