La question de la pesée d'une galaxie est un défi astronomique, surtout si c'est la galaxie dans laquelle vous vivez. Étonnamment, les scientifiques ont proposé plusieurs façons de déterminer la masse de la Voie lactée à la fois, ont résumé les résultats dans une récente rechercher et a présenté la meilleure valeur.
La première consiste à observer le mouvement des étoiles dans la galaxie. La plupart des étoiles de la Voie lactée se déplacent à peu près en cercle autour du centre galactique. La gravité étant la force qui maintient les étoiles sur leur orbite, vous pouvez utiliser la vitesse et la distance de l'étoile par rapport au centre pour déterminer la masse sur son orbite.
Toutes les étoiles n'ont pas d'orbites circulaires, mais c'est généralement le cas. Par conséquent, pour les étoiles connues, il est possible de tracer le graphique de la dépendance de la vitesse à la distance du centre et d'obtenir la courbe dite de rotation. Mesure de cette courbe en voie Lactée et d'autres galaxies sont devenues la première preuve que les galaxies ont une masse beaucoup plus grande que celle qui peut être expliquée par les étoiles visibles. Cela a conduit à l'idée de matière noire.
L'un des problèmes avec la méthode de la courbe de rotation est que nous ne pouvons mesurer les étoiles qu'à une certaine distance. Nous savons maintenant que la majeure partie de la masse de notre galaxie n'est pas concentrée au centre, mais se propage plutôt vers l'extérieur dans le halo galactique. Ainsi, les scientifiques peuvent estimer la masse d'un halo à partir de la courbe de rotation, mais ils peuvent également observer le mouvement des amas d'étoiles globulaires.
Les amas globulaires sont des amas denses et brillants d'étoiles. Les étoiles à l'intérieur d'un amas globulaire sont liées gravitationnellement, ce qui fait que les amas se déplacent à travers la galaxie comme un seul objet. Ils sont dans la sphère entourant la Voie lactée, donc les scientifiques disent que mesurer leur mouvement aide à mesurer la masse du halo galactique.
Pour mesurer la région extérieure du halo galactique, nous pouvons observer le mouvement des galaxies compagnes telles que les Nuages de Magellan. À une distance d'environ 1,4 million d'années-lumière de la Voie lactée, il y a environ 60 petites galaxies. Tous ne sont pas en orbite autour de notre galaxie, mais beaucoup d'entre eux le font. Parce qu'ils sont en dehors de notre halo galactique, leurs mouvements orbitaux sont déterminés par la masse entière de notre galaxie. Le seul inconvénient de cette approche est que, avec seulement quelques dizaines de galaxies en orbite, le résultat n'est pas particulièrement précis.
Toutes ces approches calculent la masse de la Voie lactée en fonction du mouvement orbital. Cependant, les scientifiques disent que certaines méthodes ne reposent pas sur le mouvement orbital. L'un d'eux consiste à étudier les effets de marée des galaxies naines. Dans l'histoire de notre galaxie, plusieurs amas globulaires et galaxies naines se sont approchés trop près de la région centrale de la Voie lactée et ont été déchirés par les forces de marée. Les restes de ces galaxies forment des flux d'étoiles tels que le flux du Sagittaire. En calculant le mouvement de ces flux, les scientifiques peuvent estimer la masse de la galaxie.
Une autre approche consiste à observer les étoiles quittant notre galaxie. Parfois, une étoile entre presque en collision avec une autre étoile et gagne suffisamment de vitesse pour quitter notre galaxie. Puisque la vitesse d'échappement dépend de la masse de la galaxie, une estimation statistique de la vitesse d'échappement des étoiles donne la masse de la galaxie. Enfin, les scientifiques examinent le groupe local de galaxies, qui comprend la galaxie d'Andromède et ses galaxies satellites.
Chaque approche a ses propres avantages et niveaux de précision, et aucune d'entre elles n'est vraie à XNUMX % en soi. Les scientifiques ont pris la valeur statistique moyenne de différentes méthodes et ont dérivé ce que l'on peut appeler la meilleure valeur de la masse de notre galaxie. C'est un billion de masses solaires, plus ou moins quelques centaines de milliards de masses solaires.
Lisez aussi: