نموذج تطور المجرة التقليدي لديه أن تبدأ بالمجرات اللولبية - التي قد تنمو في الحجم من خلال هضم المجرات القزمة الأصغر - ولكنها تحتفظ بطريقة أخرى بشكلها اللولبي دون إزعاج نسبيًا. فقط عندما تتصادم هذه المجرات مع أخرى من نفس الحجم تحصل أولاً على شكل "حطام قطار" غير منتظم ، والذي يستقر في نهاية المطاف في شكل بيضاوي غير مميز - مليء بالنجوم التي تتبع مسارات مدارية عشوائية بدلاً من التحرك في نفس المستوى المداري الضيق التي نراها في القرص المجري المسطح لمجرة حلزونية.
يتحدى مفهوم تطور المجرة العلمانية هذه الفكرة - حيث تعني كلمة "علمانية" منفصلة أو معزولة. تقترح نظريات التطور العلماني أن المجرات تتطور بشكل طبيعي على طول تسلسل هابل (من دوامة إلى إهليلجية) ، دون دمج أو اصطدام يؤدي بالضرورة إلى تغييرات في شكلها.
في حين أنه من الواضح أن المجرات تصطدم - ومن ثم تولد العديد من أشكال المجرات غير المنتظمة التي يمكننا ملاحظتها - فمن الممكن أن يتطور شكل المجرة الحلزونية المعزولة نحو مجرة إهليلجية بشكل غير متبلور إذا كانت تمتلك آلية لنقل الزخم الزاوي إلى الخارج .
ينتج شكل القرص المسطح للمجرة الحلزونية القياسية من الدوران - يفترض أنه تم الحصول عليه أثناء تكوينه الأولي. من الطبيعي أن يتسبب الدوران في كتلة مجمعة لتبني شكل قرص - مثلما تُشكل عجينة البيتزا الملتفة في الهواء قرصًا. يتطلب الحفاظ على الزخم الزاوي الحفاظ على شكل القرص إلى أجل غير مسمى ما لم تفقد المجرة دورانها بطريقة أو بأخرى. قد يحدث هذا من خلال التصادم - أو بطريقة أخرى عن طريق نقل الكتلة ، وبالتالي الزخم الزاوي ، إلى الخارج. هذا مشابه للغزل المتزلجين الذين يرفعون أذرعهم للخارج لإبطاء دورانهم.
قد تكون موجات الكثافة كبيرة هنا. إن الأذرع الحلزونية الظاهرة عادة في الأقراص المجرية ليست هياكل ثابتة ، بل هي موجات كثافة تتسبب في تجمع مؤقت للنجوم المدارية. قد تكون موجات الكثافة هذه ناتجة عن صدى مداري ولدت بين النجوم الفردية للقرص.
وقد اقترح أن موجة الكثافة تمثل صدمة لا تصادم لها تأثير تخميد على دوران القرص. ومع ذلك ، نظرًا لأن القرص يفرز فقط على نفسه ، فلا يزال يتعين الحفاظ على الزخم الزاوي داخل هذا النظام المعزول.
يحتوي القرص المجري على نصف قطر التلاؤم - نقطة تدور فيها النجوم بالسرعة المدارية نفسها التي تدور فيها موجة الكثافة (أي الذراع الحلزونية المدركة). داخل هذا نصف القطر ، تتحرك النجوم أسرع من موجة الكثافة - بينما خارجها ، تتحرك النجوم أبطأ من موجة الكثافة.
قد يفسر هذا الشكل الحلزوني لموجة الكثافة - بالإضافة إلى تقديم آلية للانتقال الخارجي للزخم الزاوي. ضمن نصف قطر التتويج ، تتخلى النجوم عن الزخم الزاوي لموجة الكثافة أثناء دفعها من خلالها - وبالتالي تدفع الموجة إلى الأمام. خارج نصف قطر التتويج ، تسحب موجة الكثافة من خلال مجال النجوم البطيئة الحركة - مما يعطي الزخم الزاوي لها أثناء قيامها بذلك.
والنتيجة هي أن النجوم الخارجية تتدفق للخارج إلى مناطق حيث يمكنها تبني مدارات عشوائية أكثر - بدلاً من إجبارها على التوافق مع المستوى المداري المتوسط للمجرة. بهذه الطريقة ، يمكن للمجرة الحلزونية الحلزونية سريعة الدوران أن تتطور تدريجياً نحو شكل إهليلجي غير متبلور.
قراءة متعمقة: تشانغ وبوتا. التحول الصرفي للموجات الناتجة عن موجات الكثافة على طول تسلسل هابل.
