銀河の重さを量るという問題は、特にそれがあなたが住んでいる銀河の場合には、天文学的な挑戦です。 驚くべきことに、科学者たちは天の川の質量を一度に決定するいくつかの方法を提案し、その結果を最近の論文でまとめました。 リサーチ そして最高の価値を提示しました。
一つ目の方法は、銀河内の星の動きを観察することです。 天の川銀河のほとんどの星は、銀河の中心の周りを大まかに円を描いて移動します。 重力は星を軌道上に保持する力であるため、星の速度と中心からの距離を使用して、その軌道上の質量を決定できます。
すべての星が円軌道を持っているわけではありませんが、通常は円軌道を持っています。 したがって、既知の星の場合、中心からの距離に対する速度の依存性のグラフをプロットし、いわゆる回転曲線を得ることができます。 この曲線を測定すると、 天の川 そして他の銀河は、銀河が目に見える星によって説明できるよりもはるかに大きな質量を持っていることの最初の証拠となった。 これが暗黒物質のアイデアにつながりました。
回転曲線法の問題の つは、一定の距離にある星しか測定できないことです。 私たちは現在、銀河の質量の大部分が中心に集中しているのではなく、銀河のハローの中に外側に広がっていることを知っています。 したがって、科学者は回転曲線からハローの質量を推定することができますが、球状星団の動きを観察することもできます。
球状星団は、明るく高密度の星団です。 球状星団内の星は重力で束縛されているため、星団は単一の物体として銀河内を移動します。 彼らは天の川を囲む球体に存在するため、科学者らは、彼らの動きを測定することは銀河のハローの質量を測定するのに役立つと述べています。
銀河ハローの外側の領域を測定するには、マゼラン雲などの伴銀河の動きを観察します。 天の川銀河から約1,4万光年の距離に、約60個の小さな銀河があります。 それらのすべてが私たちの銀河系を周回しているわけではありませんが、多くは周回しています。 彼らは銀河のハローの外側にあるため、その軌道運動は銀河全体の質量によって決まります。 このアプローチの唯一の欠点は、軌道上に銀河が数十個しかないため、結果がそれほど正確ではないことです。
これらすべてのアプローチは、軌道運動に基づいて天の川の質量を計算します。 しかし、科学者らは、一部の方法は軌道運動に依存しないと述べています。 その つは、矮小銀河の潮汐効果を研究することです。 私たちの銀河の歴史の中で、天の川銀河の中心部に近づきすぎて潮汐力によって引き裂かれた球状星団や矮小銀河がいくつかあります。 これらの銀河の残骸は、いて座の流れなどの星の流れを形成します。 これらの流れの動きを計算することで、科学者は銀河の質量を推定することができます。
別のアプローチは、私たちの銀河から離れる星を観察することです。 時々、星が別の星と衝突しそうになり、銀河系から離れるほどの速度を得ることもあります。 脱出速度は銀河の質量に依存するため、星の脱出速度を統計的に推定すると銀河の質量がわかります。 最後に、科学者たちはアンドロメダ銀河とその衛星銀河を含む局所的な銀河群を調べます。
それぞれのアプローチには独自の利点と精度レベルがあり、どれも単独では % 真実ではありません。 科学者たちはさまざまな方法の平均統計値を取得し、銀河の質量の最良の値と言えるものを導き出しました。 それは太陽質量兆個プラスマイナス数千億個の太陽質量です。
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