我們銀河系的形狀並無特別之處。在我們所在的宇宙角落，有很多星系團都易於觀測，其中一些呈球狀或卵形，但超過三分之二是所謂的“盤狀星系”，它們的恆星排列成扁平的軌道，就像沿著一張巨大的黑膠唱片表面運行一樣。幾乎每個盤狀星係都或多或少與我們的銀河係有些相似，恆星聚集在一起形成旋臂。
是什麼導致了旋渦的形成？西維吉尼亞大學的克里斯·珀塞爾解釋說：「星系會不斷受到衛星星系的轟擊。」當一個星系經過或穿過另一個星系時，由此產生的力會在星系內部產生衝擊波，將恆星聚集在一起，形成圍繞中心旋轉的細長形狀。 「這本質上是一種在星系盤中通過引力傳播的振動，」珀塞爾解釋道。隨著星系年齡的增長，這些擾動會不斷累積，星系盤也會從薄而圓且相對均勻的狀態變得更厚、更扭曲。珀塞爾表示，這是一個自然過程：“這些星係不僅試圖將自身變成旋渦狀，它們還不斷地受到其他天體的撞擊，這些撞擊也促使它們最終形成旋渦狀。”
從銀河系纖細的外形來看，它似乎還處於形成過程的早期階段。但情況正在改變：其他一些較小的星系（以宇宙學時間尺度來看）正在與我們發生碰撞。其中之一就是人馬座矮星系。 「事實證明，它位於銀河系的另一側，」珀塞爾說，「因此它正從下方撞擊銀河系的盤面。」珀塞爾的模擬表明，這些碰撞可能解釋了我們今天看到的螺旋結構。
但更劇烈的碰撞或許即將發生。 「我們正處於首次向仙女座星系墜落的過程中，」珀塞爾警告說，「而且我們正直接接近它。」 那會發生什麼事？ 「它將摧毀兩個星系盤，並將整個星系變成一個橢圓形的斑點。」 但我們還是不要操之過急：那次碰撞還要超過十億年才會發生。
本文原刊於 2014 年 3 月的《大眾科學》雜誌。
