Jak si galaxie zachovávají tvar spirálních ramen?
Jde o zapeklitou záležitost, jež se dokonce dočkala vlastního pojmenování: V angličtině zní „wind-up problem“, česky bychom nejspíš řekli „problém s navíjením“
Je to logické. Z pozorování víme, že spirální galaxie rotují diferenciálně, tedy že se jejich vnitřní části otáčejí rychleji než partie vzdálenější od středu. Pokud tomu tak je, nemohlo by dojít k ničemu jinému, než že se spirální ramena začnou namotávat, natáhnou se a ztenčí, až nakonec zaniknou. Tento zcela opodstatněný závěr však nemá oporu v pozorováních. Nebo snad není všechno tak, jak se zdá?
TIP: Svižní superobři: Spirální supergalaxie rotují extrémní rychlostí
Astronomové se domnívají, že vzhled spirálních ramen představuje pouhou iluzi. Ve skutečnosti se nejedná o pevně uspořádaná ramena, nýbrž o pouhou hustotní vlnu. Na její hraně dochází k tvorbě hvězd, indukované v jinak klidných molekulových oblacích právě průchodem vlny. Nové stálice tam vznikají a velmi jasně svítí, ozařují také okolní plyn – a právě proto spirální ramena vidíme. Pohyby hvězd jsou na hraně vlny rovněž zpomalené: Stálice se zdrží déle, zatímco mezi rameny se pohybují rychleji. Opět se tedy projeví výběrový efekt. Podobně jako v Hertzsprungově-Russellově diagramu, i zde je hlavní posloupnost bohatě zastoupena, protože hvězdy na ní tráví většinu života.
Spirální ramena tedy nejsou pevná. Hustotní vlna s původem v jádře prochází diskem galaxie, čímž se ramena „posouvají“, aniž by se utahovala.
