La questione del peso di una galassia è una sfida astronomica, specialmente se è la galassia in cui vivi. Sorprendentemente, gli scienziati hanno proposto diversi modi per determinare contemporaneamente la massa della Via Lattea, riassumendo i risultati in un recente articolo ricerca e ha presentato il miglior rapporto qualità/prezzo.
Il primo modo è osservare il movimento delle stelle nella galassia. La maggior parte delle stelle della Via Lattea si muovono approssimativamente in cerchio attorno al centro galattico. Poiché la gravità è la forza che trattiene le stelle nelle loro orbite, puoi usare la velocità e la distanza della stella dal centro per determinare la massa nella sua orbita.
Non tutte le stelle hanno orbite circolari, ma di solito le hanno. Pertanto, per le stelle conosciute, è possibile tracciare il grafico della dipendenza della velocità dalla distanza dal centro e ottenere la cosiddetta curva di rotazione. Misurazione di questa curva in via Lattea e altre galassie divennero la prima prova che le galassie hanno una massa molto maggiore di quella che può essere spiegata dalle stelle visibili. Ciò ha portato all'idea della materia oscura.
Uno dei problemi con il metodo della curva di rotazione è che possiamo misurare le stelle solo fino a una certa distanza. Ora sappiamo che la maggior parte della massa della nostra galassia non è concentrata al centro, ma piuttosto si diffonde verso l'esterno nell'alone galattico. Così gli scienziati possono stimare la massa di un alone dalla curva di rotazione, ma possono anche osservare il moto degli ammassi stellari globulari.
Gli ammassi globulari sono ammassi luminosi densi di stelle. Le stelle all'interno di un ammasso globulare sono legate gravitazionalmente, facendo sì che gli ammassi si muovano attraverso la galassia come un singolo oggetto. Si trovano nella sfera che circonda la Via Lattea, quindi gli scienziati affermano che misurare il loro movimento aiuta a misurare la massa dell'alone galattico.
Per misurare la regione esterna dell'alone galattico, possiamo osservare il moto delle galassie compagne come le Nubi di Magellano. A una distanza di circa 1,4 milioni di anni luce dalla Via Lattea, ci sono circa 60 piccole galassie. Non tutti orbitano attorno alla nostra galassia, ma molti lo fanno. Poiché sono al di fuori del nostro alone galattico, i loro movimenti orbitali sono determinati dall'intera massa della nostra galassia. L'unico inconveniente di questo approccio è che, con solo poche decine di galassie in orbita, il risultato non è particolarmente accurato.
Tutti questi approcci calcolano la massa della Via Lattea in base al moto orbitale. Tuttavia, gli scienziati affermano che alcuni metodi non si basano sul movimento orbitale. Uno di questi è studiare gli effetti delle maree delle galassie nane. Nella storia della nostra galassia, ci sono diversi ammassi globulari e galassie nane che si sono avvicinati troppo alla regione centrale della Via Lattea e sono stati fatti a pezzi dalle forze di marea. I resti di queste galassie formano flussi di stelle come il flusso del Sagittario. Calcolando il movimento di questi flussi, gli scienziati possono stimare la massa della galassia.
Un altro approccio è osservare le stelle che lasciano la nostra galassia. A volte una stella quasi si scontra con un'altra stella e guadagna velocità sufficiente per lasciare la nostra galassia. Poiché la velocità di fuga dipende dalla massa della galassia, una stima statistica della velocità di fuga delle stelle fornisce la massa della galassia. Infine, gli scienziati esaminano il gruppo locale di galassie, che comprende la galassia di Andromeda e le sue galassie satellite.
Ogni approccio ha i suoi vantaggi e livelli di accuratezza e nessuno di essi è vero al XNUMX% da solo. Gli scienziati hanno preso il valore statistico medio di diversi metodi e hanno derivato quello che può essere definito il miglior valore della massa della nostra galassia. È un trilione di masse solari, più o meno qualche centinaio di miliardi di masse solari.
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