1. Gravitationskræfter :Mælkevejsgalaksen består af milliarder af stjerner, gas og mørkt stof. Tyngdekraften mellem disse komponenter spiller en afgørende rolle i udformningen af galaksens struktur. Tyngdekraften mellem stjernerne og gassen udøver en indadgående kraft, der har en tendens til at koncentrere stoffet mod galaksens centrum.
2. Differentiel rotation :Stjerner og gas i Mælkevejen kredser ikke alle om det galaktiske centrum med samme hastighed. Stjerner tættere på midten har kortere omløbsperioder sammenlignet med dem længere ude. Denne forskel i omløbshastigheder er kendt som differentiel rotation.
3. Densitetsbølger :Når stjerner og gas bevæger sig gennem galaksen, møder de områder med højere og lavere tæthed. Disse tæthedsvariationer kan forårsage forstyrrelser, der forplanter sig gennem den galaktiske skive som bølger. Disse forstyrrelser kaldes tæthedsbølger eller spiralbølger.
4. Danning af spiralarme :Tæthedsbølger kan komprimere gas og udløse stjernedannelse. Når gas ophobes i spiralarmene, kollapser den under sin tyngdekraft og danner nye stjerner. Denne proces fører til dannelsen af de lyse, stjernebesatte spiralarme, som vi observerer i Mælkevejsgalaksen.
5. Galactic Disk and Bulge :Mælkevejsgalaksen har en central bule og en fladtrykt skive. Spiralarmene strækker sig fra den centrale bule og ligger inde i den galaktiske skive. Bulen menes hovedsageligt at være sammensat af ældre stjerner, mens skiven indeholder en blanding af unge og gamle stjerner.
De igangværende gravitationsinteraktioner, differentialrotation og tæthedsbølger opretholder spiralstrukturen i Mælkevejsgalaksen. Nye stjerner bliver ved med at dannes i spiralarmene, hvilket bidrager til galaksens udviklende udseende over tid.