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螺旋星系的旋轉並不如想像中的那麼簡單。1970年代的天文學家薇拉．魯賓發現，銀河系旋轉的速度並不是由內向外逐漸減慢，而是在外側維持著一定的速度。因此，天文學家推論星系外圍可能有一些看不見的物質，它們的質量和重力會影響星系的旋轉速度。這些看不見的東西被天文學家稱為「暗物質」。為了解釋螺旋星系旋轉的機制，天文學家林家翹及徐遐生以流體力學觀點提出了「密度波理論」，說明當星體與氣體通過密度波時速度會減慢，因而形成新恆星並聚積成明亮的旋臂，雖然恆星不斷進出旋臂，但它的結構維持不變。

您可以透過展示不同轉速的機械裝置及影片解說，認識星系旋轉與旋臂形成的各種理論。