Ein traditionelles Galaxienentwicklungsmodell besagt, dass Sie mit Spiralgalaxien beginnen - die durch die Verdauung kleinerer Zwerggalaxien an Größe zunehmen können -, aber ansonsten ihre Spiralform relativ ungestört beibehalten. Erst wenn diese Galaxien mit einer anderen Galaxie ähnlicher Größe kollidieren, erhalten Sie zuerst eine unregelmäßige "Zugunglück" -Form, die sich schließlich in eine merkwürdige elliptische Form verwandelt - voller Sterne, die zufälligen Umlaufbahnen folgen, anstatt sich in derselben engen Umlaufbahnebene zu bewegen das sehen wir in der abgeflachten galaktischen Scheibe einer Spiralgalaxie.
Das Konzept der säkularen Galaxienentwicklung stellt diesen Begriff in Frage - wobei „säkular“ getrennt oder isoliert bedeutet. Theorien der säkularen Evolution legen nahe, dass sich Galaxien auf natürliche Weise entlang der Hubble-Sequenz entwickeln (von spiralförmig zu elliptisch), ohne dass Verschmelzungen oder Kollisionen notwendigerweise Änderungen in ihrer Form bewirken.
Es ist zwar klar, dass Galaxien kollidieren - und dann viele unregelmäßige Galaxienformen erzeugen, die wir beobachten können -, aber es ist denkbar, dass sich die Form einer isolierten Spiralgalaxie zu einer amorph geformten elliptischen Galaxie entwickelt, wenn sie einen Mechanismus zur Übertragung des Drehimpulses nach außen besitzen .
Die abgeflachte Scheibenform der Standard-Spiralgalaxie resultiert aus Spin, der vermutlich während seiner anfänglichen Bildung erworben wurde. Durch das Schleudern nimmt eine aggregierte Masse natürlich eine Scheibenform an - so wie in der Luft gesponnener Pizzateig eine Scheibe bildet. Die Erhaltung des Drehimpulses erfordert, dass die Scheibenform auf unbestimmte Zeit erhalten bleibt, es sei denn, die Galaxie kann irgendwie ihren Spin verlieren. Dies kann durch eine Kollision geschehen - oder auf andere Weise durch Übertragung der Masse und damit des Drehimpulses nach außen. Dies ist analog zu sich drehenden Skatern, die ihre Arme nach außen werfen, um ihren Spin zu verlangsamen.
Dichtewellen können hier signifikant sein. Die in galaktischen Scheiben üblicherweise sichtbaren Spiralarme sind keine statischen Strukturen, sondern Dichtewellen, die ein vorübergehendes Zusammenballen von umlaufenden Sternen verursachen. Diese Dichtewellen können das Ergebnis von Orbitalresonanzen sein, die zwischen den einzelnen Sternen der Scheibe erzeugt werden.
Es wurde vorgeschlagen, dass eine Dichtewelle einen kollisionsfreien Stoß darstellt, der eine dämpfende Wirkung auf den Spin der Scheibe hat. Da die Scheibe jedoch nur auf sich selbst bremst, muss der Drehimpuls in diesem isolierten System noch erhalten bleiben.
Eine galaktische Scheibe hat einen Korotationsradius - einen Punkt, an dem sich Sterne mit der gleichen Umlaufgeschwindigkeit drehen wie die Dichtewelle (d. H. Ein wahrgenommener Spiralarm). Innerhalb dieses Radius bewegen sich Sterne schneller als die Dichtewelle - während sich Sterne außerhalb des Radius langsamer als die Dichtewelle bewegen.
Dies kann für die Spiralform der Dichtewelle verantwortlich sein - und einen Mechanismus für die Übertragung des Drehimpulses nach außen bieten. Innerhalb des Korotationsradius geben Sterne den Drehimpuls an die Dichtewelle ab, wenn sie durch sie hindurchschieben - und schieben die Welle daher nach vorne. Außerhalb des Korotationsradius zieht sich die Dichtewelle durch ein Feld langsamer bewegter Sterne und gibt ihnen dabei den Drehimpuls ab.
Das Ergebnis ist, dass die äußeren Sterne weiter nach außen in Regionen geschleudert werden, in denen sie mehr zufällige Umlaufbahnen annehmen könnten - anstatt gezwungen zu sein, sich an die mittlere Umlaufbahnebene der Galaxie anzupassen. Auf diese Weise könnte sich eine fest gebundene, sich schnell drehende Spiralgalaxie allmählich zu einer amorpheren elliptischen Form entwickeln.
Weiterführende Literatur: Zhang und Buta. Dichtewelleninduzierte morphologische Transformation von Galaxien entlang der Hubble-Sequenz.
