问任何问题：为什么银河系是螺旋形的？

我们的星系形状并没有什么特别之处。在从我们这个宇宙角落可以轻易观察到的其他恒星群中，有一些是斑点状和卵形的，但超过三分之二是所谓的“盘状星系”，即恒星稳定在平坦轨道上的星系，就像沿着一张巨大的黑胶唱片的表面运行一样。几乎每个盘状星系看起来都至少有点像我们的星系，恒星聚集在一起形成螺旋臂。

是什么导致了螺旋星系的形成？西弗吉尼亚大学的克里斯·珀塞尔 (Chris Purcell) 说：“星系不断受到卫星星系的轰击。”当一个星系经过或穿过另一个星系时，产生的力会向整个星系结构发出冲击波，将恒星聚集在一起，形成围绕中心旋转的细长形状。“这本质上是一种振动，通过重力在整个星系盘中传播，”珀塞尔解释道。随着星系的老化，这些扰动往往会增加，星系盘会从薄、圆、相对均匀变为更厚、更扭曲。这是一个自然过程，珀塞尔说：“这些星系不仅试图将自己变成螺旋星系，而且还不断受到将它们变成螺旋星系的物体的撞击。”

从其纤细的外形可以看出，银河系似乎处于这一过程的早期阶段。但情况正在发生变化：其他几个较小的星系现在（在宇宙学时间尺度上）正在与我们碰撞。其中之一就是人马座矮星系。“事实证明，它位于银河系与我们相反的一侧，”珀塞尔说，“所以它从下方撞击圆盘。”珀塞尔的模拟表明，这些碰撞可以解释我们今天看到的螺旋。

但更极端的碰撞也有可能。“我们正第一次坠向仙女座星系，”珀塞尔警告说，“我们正在直接接近它。”那时会发生什么？“它将摧毁两个圆盘，使整个星系变成一个椭圆形的团块。”但我们不要操之过急：那次碰撞距离我们还有十多亿年的时间。

本文原载于《大众科学》2014 年 3 月刊。