Astronoomid on ümber arvutanud, kui massiliselt kasutab meie kodune galaktika Linnutee NASA Hubble'i kosmoseteleskoobi ja Euroopa Kosmoseagentuuri satelliidi Gaia uusi andmeid. Tulemused on: Astrofüüsikaajakirjas avaldatava uue uuringu kohaselt kaalub meie galaktika umbes 1, 54 triljonit päikese massi.
Ashley Strickland teatas CNN-i andmetel, et üllatavalt väike osa sellest massist pärineb Linnutee 200 miljardist tähest ja suurest, 4-miljonilisest päikeseenergiast koosnevast mustast august, mida nad kõik keerutavad. Ülejäänud osa koosneb tumedast ainest - tuvastamatust, mis moodustab 80 protsenti universumist.
Mis on tume aine? Me sõna otseses mõttes ei tea; teadlased püstitasid oletuse, et tegemist võib olla tonnide tuvastamatute pruunide kääbustähtedega, supermassiivsete mustade aukude või eksootiliste teoreetiliste osakestega, näiteks neutralinoosidega.
Astronoomias on oluline mõista meie galaktika massi, hoolimata sellest, millest see koosneb. George Dvorsky Gizmodo andmetel raskendab meie koduspiraali massi teadmata jätmist selle lähedalasuvate galaktikatega, näiteks Andromeedaga. Meie enda galaktika massi tundmine aitaks meil ka paremini mõista, kuidas see kujunes, andes meile parema ülevaate teiste galaktikate kujunemisest.
"Tahame täpsemini teada Linnutee massi, et saaksime selle paigutada kosmoloogilisse konteksti ja võrrelda seda areneva universumi galaktikate simulatsioonidega, " ütles kaasautor Roeland van der Marel, kosmoseteleskoobi astronoom Baltimore'i teadusinstituut, öeldakse pressiteates. "Linnutee täpse massi teadmata jätmine on probleemiks paljudele kosmoloogilistele küsimustele."
Varem olid Linnutee massi hinnangud kogu kaardil, ulatudes tühisest 500 miljardist päikese massist kuni 2 või 3 triljoni massini. Uued numbrid asetavad selle otse keskele.
"Me olime üllatunud, et meie väärtus langes varasemate hinnangute väga laiaulatusliku vahemiku keskele, " räägib Dvorskyle Euroopa lõunaobservatooriumi uuringujuht Laura Watkins. „Paljud viimased uuringud olid kaldunud eelistama madalamaid väärtusi. Nii et see väärtus oli kõige uuema töö kallim. ”
Kuigi Linnutee on teadlaste arust pisut brauserdam, on see enam-vähem selle suurusega galaktika keskmine mass. Siiani on teadlased leidnud galaktikaid, mis on nii kerged kui 1 miljard päikese massi ja nii rasked kui 30 triljonit päikese massi, mis on umbes 20 korda massiivsem kui meie oma.
Teadlastel on tehnikad kaugete galaktikate massi hindamiseks, mida me oma teleskoopide kaudu näeme, kasutades nende pöörlemiskiirust. Kuid nagu märgib ajakirja Bad Astronomy ajaveebis asuv Phil Plait, on Linnutee massi mõõtmine palju keerulisem, kuna oleme selle sees ega saa sõna otseses mõttes suurt pilti. "Ausalt öeldes on see nagu proovida oma majast aru saada, kuid ei tohi kapist lahkuda, " kirjutab ta. "Oleme Linnutee sees, ummikus keskelt umbes poolel teel ja kõike, mida selle kohta õpime, õpime just siit."
Kuid teadlased otsustasid, et nad suudavad Linnutee kiiruse välja mõelda, vaadates mõnda galaktika keskpunkti tiirlevat 157 globaalset klastrit või tõesti tihedalt pakitud tähtede rühmi. Nii vaatas meeskond 34 kaugemat klastrit, mida mõõdeti 22 kuu jooksul ESA Gaia tähevaatlussatelliidi kaudu vahemikus 6500 kuni 70 000 valgusaastat. Nad uurisid ka 12 muud Hubble'i teleskoobiga jälgitavat klastrit, mis olid umbes 10 000-aastase perioodi jooksul umbes 130 000 valgusaasta kaugusel. Nende klastrite liikumine aja jooksul andis uurijatele kogu galaktika pöörde hindamiseks piisavalt andmeid, mida nad said kasutada selle massi arvutamiseks.
"Mida massiivsem on galaktika, seda kiiremini liiguvad selle klastrid raskusjõu mõjul", ütles Cambridge'i ülikooli kaasautor N. Wyn Evans teises pressiteates. “Enamik varasemaid mõõtmisi on leidnud kiiruse, mille järgi klaster läheneb või taandub Maalt, see on kiirus piki meie vaatepunkti. Siiski saime mõõta ka klastrite liikumist külgsuunas, mille põhjal on võimalik arvutada kogu kiirus ja sellest tulenevalt ka galaktiline mass. ”
Plait teatas, et meeskond pidi hindama galaktika massi, mis ületab 130 000 valgusaasta tähist, eriti tumeaine halo, mida arvatakse ümbritsevat. See tähendab, et hinnangul on üsna suur veamäär, mis tähendab, et Linnutee tegelik mass võib olla vahemikus 0, 79 kuni 2, 29 triljonit päikese massi, kuid praegune hinnang on hea algus. Ja Watkins ütleb Dizorskile Gizmodos, et Gaia, mis peaks taeva kaardistama veel kümmekond aastat, paljastab edaspidi rohkem globaalseid klastrid ja aitab astronoomidel jätkata galaktika kaaluprognoosi täpsustamist.
