由於宇宙不是靜止的，而是運動的，這就會導致物質不能均勻分佈。至於螺旋狀旋臂，是由星系中心強引力源的引力吸引住了，強引力源本身在自轉，也就帶動了周圍其它星體的公轉。

風吹水面千層浪

先說一個地球上的事情。

平靜的湖面，一陣風吹過就起來了層層波紋。水面是平的，光滑的，風也是均勻的，輕柔的，那麼為何水面會有高高低低的波形出現呢？

空氣的執行速度與水面不等，這樣空氣對水面有摩擦。如果水面有起伏，空氣的摩擦就加強了。就是說，這裡有個不穩定關係，不是收斂的。

水面是能看到變化的，空氣呢？其實空氣也會有起伏，但它是翻滾和密度變化，我們一般肉眼看不到。如果用煙霧來看，氣流軌跡也是不可測的。

這些東西是這樣的：一旦有一丁點擾動，某些部位就會移位，可是移位後，系統的固有特性不是抵禦擾動，而是擴大移動的位移。

銀河這樣的棒旋星系，內部的核心不算，外圍的恆星等物質組成了銀盤，銀盤有4條呈現螺旋狀的旋臂，我想題主問的就是這些旋臂吧。仔細看，則些旋臂其實很像波。

銀河核心在旋轉，整個銀河也在旋轉，這裡就會有速度上的差異。銀盤上的恆星也有相互間的引力，而引力大小是距離平方反比的。

假設有A、B、C同等大小的三顆星一字排列，如果B星體稍稍靠近C，則就稍稍遠離了A，而天體引力的關係是距離平方反比，則造成了AB間引力小於BC間引力，所以B星更加靠近C，遠離A。

銀盤上的搖擺就是這樣形成的，由於有某些擾動，造成天體的分佈不會的平均的，而是有疏有密的。

旋臂的形狀不是固定的，而是變化的，只是恆星的移動速度相對於銀河的尺度來說，太小了。所以，我們今天看到的4條主要旋臂，只是當下的瞬間影象。這個就像馬路交通上的車流，好像有一個密集波峰一個密集波峰地湧來，但是車輛都是獨立個體，它們並沒有組織聯絡。

天文學家用計算機模擬過星系的演化，銀河的旋臂結構，是一種比較容易出現的結果。相反，橢圓星系反而是星系較小或星系形成後時間不太長的結果。下圖就是橢圓星系，它比較均勻。

星系的結構為什麼是這樣，我們還沒有完全弄明白，比如銀心的棒子，還有星系中的暗物質等等。