Problema cântăririi unei galaxii este o provocare astronomică, mai ales dacă este vorba despre galaxia în care trăiești. În mod surprinzător, oamenii de știință au propus mai multe modalități de a determina masa Căii Lactee simultan, au rezumat rezultatele într-un studiu recent. cercetare și a prezentat cea mai bună valoare.
Prima modalitate este de a observa mișcarea stelelor în galaxie. Majoritatea stelelor din Calea Lactee se mișcă aproximativ într-un cerc în jurul centrului galactic. Deoarece gravitația este forța care ține stelele pe orbită, puteți folosi viteza și distanța stelei de la centru pentru a determina masa pe orbita sa.
Nu toate stelele au orbite circulare, dar de obicei au. Prin urmare, pentru stelele cunoscute, este posibil să se traseze graficul dependenței vitezei de distanța de la centru și să se obțină așa-numita curbă de rotație. Măsurarea acestei curbe în Calea lactee iar alte galaxii au devenit prima dovadă că galaxiile au o masă mult mai mare decât poate fi explicată de stelele vizibile. Acest lucru a condus la ideea materiei întunecate.
Una dintre problemele cu metoda curbei de rotație este că putem măsura stelele doar la o anumită distanță. Știm acum că cea mai mare parte a masei galaxiei noastre nu este concentrată în centru, ci mai degrabă se răspândește în exterior, în halou galactic. Deci, oamenii de știință pot estima masa unui halou din curba de rotație, dar pot observa și mișcarea clusterelor de stele globulare.
Ciorchinii globulari sunt grupuri dense de stele strălucitoare. Stelele din interiorul unui cluster globular sunt legate gravitațional, ceea ce face ca clusterele să se miște prin galaxie ca un singur obiect. Ele se află în sfera din jurul Căii Lactee, așa că oamenii de știință spun că măsurarea mișcării lor ajută la măsurarea masei halou galactic.
Pentru a măsura regiunea exterioară a halou galactic, putem observa mișcarea galaxiilor însoțitoare, cum ar fi Norii Magellanic. La o distanță de aproximativ 1,4 milioane de ani lumină de Calea Lactee, există aproximativ 60 de galaxii mici. Nu toate orbitează în jurul galaxiei noastre, dar multe o fac. Deoarece se află în afara haloului nostru galactic, mișcările lor orbitale sunt determinate de întreaga masă a galaxiei noastre. Singurul dezavantaj al acestei abordări este că, având doar câteva zeci de galaxii pe orbită, rezultatul nu este deosebit de precis.
Toate aceste abordări calculează masa Căii Lactee pe baza mișcării orbitale. Cu toate acestea, oamenii de știință spun că unele metode nu se bazează pe mișcarea orbitală. Una dintre ele este studierea efectelor mareelor ale galaxiilor pitice. În istoria galaxiei noastre, există mai multe clustere globulare și galaxii pitice care s-au apropiat prea mult de regiunea centrală a Căii Lactee și au fost sfâșiate de forțele mareelor. Rămășițele acestor galaxii formează fluxuri de stele, cum ar fi fluxul Săgetător. Calculând mișcarea acestor fluxuri, oamenii de știință pot estima masa galaxiei.
O altă abordare este de a observa stelele care părăsesc galaxia noastră. Uneori, o stea aproape se ciocnește cu o altă stea și câștigă suficientă viteză pentru a părăsi galaxia noastră. Deoarece viteza de evacuare depinde de masa galaxiei, o estimare statistică a vitezei de evacuare a stelelor dă masa galaxiei. În cele din urmă, oamenii de știință se uită la grupul local de galaxii, care include galaxia Andromeda și galaxiile sale satelite.
Fiecare abordare are propriile avantaje și niveluri de acuratețe și niciuna dintre ele nu este XNUMX% adevărată în sine. Oamenii de știință au luat valoarea statistică medie a diferitelor metode și au derivat ceea ce se poate numi cea mai bună valoare a masei galaxiei noastre. Este un trilion de mase solare, plus sau minus câteva sute de miliarde de mase solare.
Citeste si: