Un modelo tradicional de evolución de galaxias dice que comienzas con galaxias espirales, que podrían crecer en tamaño a través de la digestión de galaxias enanas más pequeñas, pero que, por lo demás, conservan su forma espiral relativamente intacta. Es solo cuando estas galaxias chocan con otra de tamaño similar que primero obtienes una forma irregular de `` choque de trenes '', que finalmente se establece en una forma elíptica sin características: llena de estrellas que siguen caminos orbitales aleatorios en lugar de moverse en el mismo plano orbital estrecho que vemos en el disco galáctico aplanado de una galaxia espiral.
El concepto de evolución de galaxia secular desafía esta noción, donde "secular" significa separado o aislado. Las teorías de la evolución secular proponen que las galaxias evolucionen naturalmente a lo largo de la secuencia de Hubble (de espiral a elíptica), sin que las fusiones o colisiones conduzcan necesariamente a cambios en su forma.
Si bien está claro que las galaxias chocan, y luego generan muchas formas de galaxias irregulares que podemos observar, es concebible que la forma de una galaxia espiral aislada pueda evolucionar hacia una galaxia elíptica de forma más amorfa si poseen un mecanismo para transferir el momento angular hacia afuera .
La forma del disco aplanado de la galaxia espiral estándar resulta del giro, presumiblemente adquirido durante su formación inicial. El giro naturalmente causará que una masa agregada adopte una forma de disco, al igual que la masa de pizza girada en el aire formará un disco. La conservación del momento angular requiere que la forma del disco se mantenga indefinidamente a menos que la galaxia pueda perder su giro de alguna manera. Esto podría suceder a través de una colisión, o de lo contrario, transfiriendo masa y, por lo tanto, momento angular, hacia afuera. Esto es análogo a los patinadores giratorios que arrojan sus brazos hacia afuera para disminuir su velocidad.
Las ondas de densidad pueden ser significativas aquí. Los brazos espirales comúnmente visibles en los discos galácticos no son estructuras estáticas, sino ondas de densidad que causan un agrupamiento temporal de estrellas en órbita. Estas ondas de densidad pueden ser el resultado de resonancias orbitales generadas entre las estrellas individuales del disco.
Se ha sugerido que una onda de densidad representa un choque sin colisión que tiene un efecto de amortiguación en el giro del disco. Sin embargo, dado que el disco solo está frenando sobre sí mismo, el momento angular aún debe conservarse dentro de este sistema aislado.
Un disco galáctico tiene un radio de coronación, un punto donde las estrellas giran a la misma velocidad orbital que la onda de densidad (es decir, un brazo espiral percibido). Dentro de este radio, las estrellas se mueven más rápido que la onda de densidad, mientras que fuera del radio, las estrellas se mueven más lentamente que la onda de densidad.
Esto puede explicar la forma espiral de la onda de densidad, además de ofrecer un mecanismo para la transferencia hacia el exterior del momento angular. Dentro del radio de la coronación, las estrellas están cediendo un momento angular a la onda de densidad a medida que la atraviesan, y por lo tanto empujan la onda hacia adelante. Fuera del radio de coronación, la onda de densidad se arrastra a través de un campo de estrellas en movimiento más lento, dándoles un impulso angular a medida que lo hace.
El resultado es que las estrellas exteriores se arrojan más hacia el exterior hacia regiones donde podrían adoptar órbitas más aleatorias, en lugar de verse obligadas a conformarse con el plano orbital medio de la galaxia. De esta manera, una galaxia espiral que gira rápidamente y fuertemente unida podría evolucionar gradualmente hacia una forma elíptica más amorfa.
Otras lecturas: Zhang y Buta. Transformación morfológica inducida por ondas de densidad de galaxias a lo largo de la secuencia de Hubble.
