Из закрутил закон сохранения момент количества движения. Ровно тот, который используется в гироскопах, или который (часто не осознавая того) используют фигуристы, ускоряя своё вращение за счёт того, что вытягиваются в струнку.
Галактики в ходе эволюции Вселенной появились далеко не сразу - вероятно, не ранее 200 миллионов лет после Большого взрыва (во всяком случае, астрономам не известны галактики старше вот этого возраста). И ясен пень, что они не могли появиться раньше, чем звёзды.
Посоедовательность событий, в общих чертах, примерно такая. Сначала появилось вещество - протоны, нейтроны, нейтрино и электроны (куда делось антивещество или почему оно вообще не появилось - отдельная большая проблема и сейчас нет смысла на ней отвлекаться, тем более что всё равно эта проблема ещё не решена). И это вещество было чрезвычайно плотным и горячим. По мере расширения и остывания сначала начали появляться нейтральные атомы, в основном водород и немножко гелия, и из этих атомов стали формироваться первые звёзды. Ключевой момент тут вот какой: плотность горячей молодой Вселенной была неоднородной. Это вообще фундаментальное свойство любого ансамбля взаимодействующих частиц: раз их много, БЕЗУМНО много, и раз они взаимодействуют, то их поведение как ансамбля начинает описываться законами термодинамики. А раз это термодинамика - значит, появляются флуктуации. Флуктуации как скорости, так и плотности. Видимое глазом проявление таких флуктуаций - голубой цвет неба, но это опять же отдельный вопрос, который тут многократно освещался. Пока что важно лишь то, что уже на самых первых микросекундах существования Вселенной эти флуктуации были. И в дальнейшем, по мере её расширения, никуда не делись (сейчас это проявляется как "ячеистая структура Вселенной", иногда называемая галактической пеной, и неравномерность реликтового излучения).
Ну вот. Стало быть, Всленная изначально обладала флуктуациями плотности, которые с её расширением тоже увеличивались в размерах. Параллельно, по ходу расширения и остывания, шло и формирование первых звёзд. И эти звёзды - в силу фоуктуаций плотности - тоже формировались малость неравномерно. Поэтому группы звёзд, которые оказывались более-менее недалеко друг от друга, в каком-то общем сгустке, притягивались друг к другу чуть сильнее, чем ко всей прочей материи окрест. И раз начинали притягиваться - значит, начинали движение навстречу друг другу. Точнее - начинали двигаться к общему центру масс.
И вот тут-то и вступает в действие закон сохранения момент импульса. Вот представим себе для начала всего две звезды, которые из бесконечности тянутся к общему центру масс. При этом у каждой из них уже есть какая-то своя начальная скорость. Совершенно случайная и по величине, и по направлению.
Аналогией этого процесса может быть такая картинка: представим себе двух конькобежцев, или фигуристов, или хоккеистов, которые катаются на катке. И вдруг между ними вохникает взаимное притяжение. Тогда они начинают сближаться, не изменяя своей скорости. Ну типа между ними вдруг оказалась натянутая резинка, причём чем они ближе друг к другу - тем сильнее это натяжение. В конце концов они могут оказаться настолько близко друг к другу, что смогут взяться за руки. Что тогдапроизойдёт? А они тогда станут вращаться вместе вокруг общего центра масс. Сам этот центр может не стоять на месте (то есть оба фигуриста как пара будут перемещаться по катку), но относительно общего центра они будут вращаться.
Вот это и есть проявление закона сохранения момента импульса. Раз у них уже есть какие-то скорости, и раз есть некоторая специальная точка (центр масс; хотя в принципе можно выбрать любую точку), то появляется и момент импульса каждой отдельной звезды относительно этой точки. Он тупо равен векторному произведению скорости на радиус-вектор до выбранного (или "назначенного") центра. И общий момент импульса системы, как мы знаем, сохраняется. Но момент импульса - это вектор. Раз он сохраняется, то сохраняется и его направление. Тем самым у системы взаимодействующих (притягивающихся друг к другу) звёзд появляется некий общий момент импульса.
Но раз есть вращение, то есть и ось. И вращение всегда просходит в плоскости, перпендикулярной этой оси, это чисто геометрия любого вращения. И коль скоро за счёт взаимодействия множества объектов для них появляется общие вращение, то автоматом появляется и общая плоскость, в которой это вращение и происходит.
Вот поэтому почти все галактики - плоские. Притяжение сводить звёзды в одну систему, закон сохранения момента количества движения заставляет их вращаться вокруг общей оси, а потом совместное действие притяжения и возникающей при вращении центробежной силы формирует более-менее блиноподобную форму галактики.
Это не единственные факторы, которые там действуют. Более тонкие механизмы формируют спиральную структуру (рукава). Но это уже совсем другая история...
