簡(jiǎn)單地說，像銀河系這樣的星系的形狀與其成長經(jīng)歷有關(guān)。
星系的形狀取決于其角動(dòng)量和能量 (J., , 1969)：
物體有多平角動(dòng)量^2|能量|/質(zhì)量^3
請(qǐng)注意，方程中的能量具有絕對(duì)值符號(hào)。 天體系統(tǒng)的總能量包括重力勢(shì)能和動(dòng)能。 動(dòng)能大于零，但引力勢(shì)能小于零。 兩者之和通常為負(fù)數(shù)。
宇宙中的星系是由大量氣體在重力作用下塌縮形成的。 在這個(gè)過程中，氣體逐漸變成恒星。 這一大團(tuán)原始?xì)怏w比星系本身還要大數(shù)百倍，而它的總能量略小于零。 如果取絕對(duì)值代入上式，就會(huì)發(fā)現(xiàn)這組氣體并不是特別平坦。
在氣體塌陷成星系的過程中，整個(gè)系統(tǒng)的角動(dòng)量幾乎保持不變（角動(dòng)量守恒原理）； 然而，能量會(huì)損失，因?yàn)闅怏w會(huì)相互碰撞并向星系外的宇宙發(fā)射電磁輻射。 空間釋放能量。 原本負(fù)的能量不斷減少，其絕對(duì)值越來越大，導(dǎo)致上式右邊越來越大，整個(gè)系統(tǒng)變得越來越扁平。 這就是為什么有些星系看起來不是球體的原因。
同樣的道理，宇宙中的許多星團(tuán)都是球形的，因?yàn)樗鼈兊臍怏w在形成過程中并沒有消耗太多的能量：
80：美國宇航局、團(tuán)隊(duì)、STScI、AURA
與銀河系不同，還有一些星系非常接近球形。 這是因?yàn)樵谒鼈兊男纬蛇^程中（兩個(gè)小星系合并成一個(gè)大星系，一個(gè)小星系或一個(gè)小氣體團(tuán)與一個(gè)大星系合并，或者星系盤中出現(xiàn)機(jī)械不穩(wěn)定），由于角動(dòng)量變小，導(dǎo)致角動(dòng)量變小。很多原因。 ，或者不損失太多能量：
87：美國宇航局
星系團(tuán)也是球形的，也是因?yàn)樾窍抵g的氣體發(fā)出輻射并且損失能量的速度不是很快：
IDCS J1426：NASA、ESA 和 M.（的）
與星系不同，原子不是由大量粒子坍縮而成的。 電子的相互作用、能量增減、運(yùn)動(dòng)規(guī)律也受到量子力學(xué)的嚴(yán)格控制。 量子力學(xué)中的泡利不相容原理規(guī)定，一個(gè)原子在同一軌道上不能有兩個(gè)以上的電子。 這就是原子中的電子“分布”成比較均勻的球形的原因。
以上是很簡(jiǎn)單的解釋，如有遺漏還請(qǐng)大家諒解。 事實(shí)上，幾十年來，星系如何變成當(dāng)前形狀的問題一直是天文學(xué)界的研究中心之一。 還有許多未解決的問題，例如氣體如何變成恒星，恒星和黑洞是否也會(huì)影響星系的速度和形狀。
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線：星系的形狀由其生長歷史決定。
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最后，讓我們向大師五十年前所作出的精彩結(jié)論致敬。 。 。
如果 沒有損失太多， 則由 (37) 給出。 對(duì)于 的 ，這可能與 的 - 度范圍有關(guān)，其范圍在 0.1 到 0.2 之間（1930 年）。 比 (37) 的 is 多得多，但是如果是系統(tǒng)的角動(dòng)量，原型將具有 的 a 。 的 會(huì)由相同的形式形成，但這里的“氣體”是這樣的 - 我們不會(huì)失去。 因此 的 應(yīng)該由 (37) 給出。
-- PJE，ApJ系統(tǒng)的角動(dòng)量，155, 393, 1969
另請(qǐng)參閱此講義：