Почему большинство галактик имеют форму диска?

На формирование и структуру галактик, включая их дискообразную форму, влияет сочетание физических процессов и гравитационных взаимодействий между их компонентами. Вот основные причины, по которым большинство галактик имеют форму дисков:

1. Сохранение углового момента. На ранних стадиях формирования галактик коллапсирующие облака газа и пыли, образующие галактики, обладают угловым моментом. Этот угловой момент сохраняется, поскольку облако сжимается, заставляя материал вращаться. Центробежная сила, возникающая при этом вращении, приводит к образованию уплощенного диска.

2. Гравитационный коллапс. Поскольку облако газа и пыли продолжает разрушаться под действием собственной гравитации, материал сжимается к центру. Однако центробежная сила, создаваемая вращающимся облаком, препятствует полному коллапсу, в результате чего образуется дискообразная структура, а не сферическая форма.

3. Самогравитирующий диск. Диск, образовавшийся в результате сохранения углового момента и гравитационного коллапса, становится самогравитирующим. Это означает, что отдельные частицы внутри диска испытывают чистую внутреннюю гравитационную силу, направленную к центру диска. Гравитационное притяжение между звездами, газом и пылью заставляет их вращаться вокруг общего центра, усиливая форму диска.

4. Звездообразование. Когда газ и пыль внутри диска охлаждаются и конденсируются, они образуют звезды. Эти звезды рождаются со своим собственным угловым моментом, который дополнительно способствует вращению и стабильности диска. Спиральные рукава, которые часто наблюдаются в дисковых галактиках, считаются областями усиленного звездообразования, вызванного волнами плотности или взаимодействиями с близлежащими галактиками.

5. Слияния и взаимодействия. Слияния и взаимодействия галактик также могут играть роль в формировании дисков галактик. Когда галактики сталкиваются или приближаются друг к другу, гравитационные силы между ними могут растягиваться и деформировать галактики. Эти взаимодействия могут привести к образованию дискообразных структур, особенно если сталкивающиеся галактики изначально обладают угловым моментом.

Важно отметить, что не все галактики представляют собой идеальные диски. Некоторые галактики имеют эллиптическую форму, тогда как другие имеют более неправильную структуру. Окончательная форма галактики зависит от различных факторов, включая ее массу, угловой момент и взаимодействие с окружающей средой. Тем не менее описанные выше процессы способствуют преобладанию во Вселенной дискообразных галактик.