¿Por qué giran tantas galaxias y, dada su simetría, cómo se forman los brazos espirales?

Descargo de responsabilidad: esta es una opinión, no respaldada por hechos
Sospecho que las galaxias en espiral giran porque en el centro hay un agujero negro supermasivo (la Vía Láctea tiene uno).
Por lo tanto, se formarían brazos espirales debido a las ondas gravitacionales que se propagan desde el BH. A menos que exista una resistencia gravitacional en la que los otros objetos que siguen sigan el camino de menor resistencia (la estela de una onda gravitacional).

El mejor visual que puedo igualar esto también sería.
Tira una piedra al agua
Varias ondas circulares se propagan hacia afuera desde la roca que ingresa al agua
Los brazos espirales se formarían en la parte plana de la onda (pendiente = 0) ya que no hay fuerzas gravitacionales de propagación que actúen sobre ella.
Debido a que las olas se alejan del centro, los brazos se vuelven espirales. Si las olas no se propagan, los brazos se parecerían más a los anillos de Saturno o al Cinturón de Kuiper.

Las galaxias se formaron a partir de nubes de gas en los primeros días del universo. El gas de la nube era mayormente turbulento, los vientos iban en todas direcciones, pero las nubes tenían una pequeña rotación neta. Cuando una nube colapsó bajo la gravedad para formar una galaxia, los vientos turbulentos y en todas direcciones chocaron entre sí y se extinguieron. Sin embargo, la rotación neta se aceleró debido a la conservación del momento angular: piense en la patinadora sobre hielo que tira de sus brazos mientras gira y acelera. Esa rotación fue heredada por la galaxia hija.

Los brazos espirales se forman debido a las ondas de densidad. No intentaré explicarlo (en parte porque revelaré mi ignorancia), pero puedes leer más en la teoría de ondas de densidad. En resumen, los brazos espirales se forman debido a una perturbación natural en el gas de la galaxia que crece y se amplifica debido a la gravedad. El gas se acumula en los picos de las ondas de densidad, los grupos forman estrellas jóvenes brillantes, y esas estrellas jóvenes son lo que vemos como brazos espirales.

Espero que esto ayude.

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