تعتبر مسألة وزن المجرة تحديًا فلكيًا ، خاصةً إذا كانت المجرة التي تعيش فيها. والمثير للدهشة أن العلماء اقترحوا عدة طرق لتحديد كتلة درب التبانة دفعة واحدة ، ولخصوا النتائج في دراسة حديثة. ابحاث وقدم أفضل قيمة.
الطريقة الأولى هي مراقبة حركة النجوم في المجرة. تتحرك معظم النجوم في مجرة درب التبانة تقريبًا في دائرة حول مركز المجرة. نظرًا لأن الجاذبية هي القوة التي تبقي النجوم في مداراتها ، يمكنك استخدام سرعة النجم والمسافة من المركز لتحديد الكتلة في مداره.
ليست كل النجوم لها مدارات دائرية ، لكنها عادة ما تكون كذلك. لذلك ، بالنسبة للنجوم المعروفة ، من الممكن رسم الرسم البياني لاعتماد السرعة على المسافة من المركز والحصول على ما يسمى بمنحنى الدوران. قياس هذا المنحنى في درب التبانة والمجرات الأخرى أول دليل على أن المجرات لها كتلة أكبر بكثير مما يمكن تفسيره بالنجوم المرئية. أدى هذا إلى فكرة المادة المظلمة.
تتمثل إحدى مشكلات طريقة منحنى الدوران في أنه يمكننا فقط قياس النجوم على مسافة معينة. نحن نعلم الآن أن معظم كتلة مجرتنا لا تتركز في المركز ، بل تنتشر إلى الخارج في هالة المجرة. لذلك يمكن للعلماء تقدير كتلة الهالة من منحنى الدوران ، لكن يمكنهم أيضًا مراقبة حركة العناقيد النجمية الكروية.
العناقيد الكروية هي عناقيد كثيفة لامعة من النجوم. النجوم الموجودة داخل الكتلة الكروية مرتبطة جاذبيًا ، مما يتسبب في تحرك العناقيد عبر المجرة ككائن واحد. هم في الكرة المحيطة بمجرة درب التبانة ، لذلك يقول العلماء أن قياس حركتهم يساعد في قياس كتلة هالة المجرة.
لقياس المنطقة الخارجية من الهالة المجرية ، يمكننا أن نلاحظ حركة المجرات المصاحبة مثل سحابة ماجلان. على مسافة حوالي 1,4 مليون سنة ضوئية من مجرة درب التبانة ، يوجد حوالي 60 مجرة صغيرة. لا يدور كل منهم حول مجرتنا ، لكن الكثير منهم يفعلون ذلك. نظرًا لوجودهم خارج هالتنا المجرية ، يتم تحديد حركاتهم المدارية من خلال الكتلة الكاملة لمجرتنا. العيب الوحيد في هذا النهج هو أنه مع وجود بضع عشرات من المجرات فقط في المدارات ، فإن النتيجة ليست دقيقة بشكل خاص.
كل هذه الأساليب تحسب كتلة درب التبانة بناءً على الحركة المدارية. ومع ذلك ، يقول العلماء أن بعض الأساليب لا تعتمد على الحركة المدارية. واحد منهم هو دراسة آثار المد والجزر من المجرات القزمة. في تاريخ مجرتنا ، هناك العديد من العناقيد الكروية والمجرات القزمة التي كانت قريبة جدًا من المنطقة المركزية لمجرة درب التبانة وتمزقها قوى المد والجزر. تشكل بقايا هذه المجرات تيارات نجمية مثل تيار القوس. من خلال حساب حركة هذه التيارات ، يمكن للعلماء تقدير كتلة المجرة.
طريقة أخرى هي مراقبة النجوم وهي تغادر مجرتنا. في بعض الأحيان يكاد نجم يصطدم بنجم آخر ويكتسب سرعة كافية لمغادرة مجرتنا. نظرًا لأن سرعة الهروب تعتمد على كتلة المجرة ، فإن التقدير الإحصائي لسرعة هروب النجوم يعطي كتلة المجرة. أخيرًا ، ينظر العلماء إلى المجموعة المحلية من المجرات ، والتي تشمل مجرة المرأة المسلسلة والمجرات التابعة لها.
لكل نهج مزاياه ومستويات الدقة الخاصة به ، ولا يعتبر أي منها صحيحًا بنسبة XNUMX٪ في حد ذاته. أخذ العلماء متوسط القيمة الإحصائية للطرق المختلفة واشتقوا ما يمكن تسميته بأفضل قيمة لكتلة مجرتنا. إنها تريليون كتلة شمسية ، زائد أو ناقص بضع مئات من المليارات من كتلة الشمس.
اقرأ أيضا: