許多星系是螺旋狀的，除了唯一一個令人困惑的反例之外，所有的旋臂都由于星系的旋轉而呈現拖尾狀 。現在認為旋臂是由回蕩在系統內的壓力波造成的，里面的某些區域里星際物質的密度比平均值要高，這將引發恒星的形成 。最容易看到的恒星質量很大，以宇宙學的標準來看，在它最終爆炸成超新星前的壽命是較短的 。但它們明亮的光芒使得旋臂變得明顯 。當壓力波掃過后，激烈的恒星形成過程停頓了，這個旋臂變得不那么突出 。而掃蕩的壓力波又會造就一條新的旋臂 。如果這種圖景是正確的，那么在幾千萬年的時間里，我們的銀河系仍會有旋臂，只是這些旋臂是由另外的恒星構成的 。
支配星系旋臂的物理學規律可用一個日常的問題來類比 ， 就是交通擁堵 。想象一下M25 倫敦的環路 上的交通，所有汽車都以幾乎相同的速度前進 ， 但是如果道路較擠，一輛車稍微減速就會讓它后面的車排起隊來 。這正是聚集在環繞星系核心的旋臂上的氣體或塵埃的情況 。每輛具體的汽車只會在有限的時段里成為擁堵的一員 ， 而之后仍會在環路上繼續前行 。但擁堵會持續下去，只是換成了后面跟上來的車輛 。
通過多普勒效應，我們已經測量出很多星系的旋轉 。如果一個旋渦星系正在旋轉，那么在一側的所有物質將朝向我們運動，而另一側的所有物質將遠離我們（當然要排除星系自身的整體運動） 。這種運動將表現在譜線的位置上，所以可以據此測量出旋轉的速率 。而星系旋轉的一個奇怪的特征還具有更深刻的意義 。
【旋渦星系】
《大爆炸：宇宙通史》

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