...Кориолиса. Эта сила стремится вернуть звезду на первоначальную орбиту так, чтобы не изменился орбитальный момент вращения звезды. В результате звезда движется по эллипсу, центр которого движется по орбите вокруг центра галактики. Этот эллипс, следуя терминологии древних греков, назвали эпициклом. Направление движения по эпициклу противоположно направлению движения по орбите. Период эпициклического движения зависит от того, на каком расстоянии от центра системы находится звезда. В случае когда периоды эпициклического и орбитального движения совпадают, возникает резонанс. Траектория звезды вблизи резонанса неустойчивая. В областях этих резонансов Линдблада не могут существовать устойчивые уплотнения в распределении орбит: траектории звезд перемешиваются и уплотнение орбит исчезает. Поэтому спиральная волна может существовать только в областях между резонансами Линдблада. Время жизни спиральной волны плотности Линдблада – около одного периода оборота галактики (несколько сотен миллионов лет).

    Спиральные волны могут возникать благодаря взаимодействию неоднородностей плотности межзвездной среды. Согласно наблюдениям межзвездная среда состоит из гигантских облаков нейтрального водорода размером в несколько десятков парсеков и с массами около миллиона солнечных масс. Возникновение облаков связано с тепловой или гравитационной неустойчивостью межзвездной среды. Гравитационная неустойчивость развивается, если пространственный масштаб облака превышает масштаб тепловых движений в среде. В этом случае облако медленно сжимается под действием собственного тяготения.

    Появление спирального узора благодаря взаимодействию неоднородностей плотности может происходить следующим образом. Пусть в некоторый начальный момент в межзвездной среде имеются гравитационно неустойчивые облака. Облака двигаются в галактическом диске по сложным траекториям. Траектория каждого облака определяется гравитационным взаимодействием облака со всей системой и с другими облаками. Неоднородность гравитационного поля, которая создается любым облаком, распространяется по диску в виде спиральной волны. Суммарное гравитационное поле всех облаков называют...