Otázka váženia galaxie je astronomická výzva, najmä ak je to galaxia, v ktorej žijete. Vedci prekvapivo navrhli niekoľko spôsobov, ako určiť hmotnosť Mliečnej dráhy naraz, zhrnuli výsledky v nedávnom výskumu a predstavovali najlepšiu hodnotu.
Prvým spôsobom je pozorovanie pohybu hviezd v galaxii. Väčšina hviezd v Mliečnej dráhe sa pohybuje zhruba po kruhu okolo galaktického stredu. Keďže gravitácia je sila, ktorá drží hviezdy na ich obežných dráhach, môžete použiť rýchlosť hviezdy a vzdialenosť od stredu na určenie hmotnosti na jej obežnej dráhe.
Nie všetky hviezdy majú kruhové dráhy, ale zvyčajne majú. Preto je pre známe hviezdy možné vykresliť graf závislosti rýchlosti od vzdialenosti od stredu a získať takzvanú rotačnú krivku. Meranie tejto krivky v mliečna dráha a ďalšie galaxie sa stali prvým dôkazom toho, že galaxie majú oveľa väčšiu hmotnosť, než sa dá vysvetliť viditeľnými hviezdami. To viedlo k myšlienke temnej hmoty.
Jedným z problémov metódy rotačnej krivky je, že hviezdy môžeme merať len do určitej vzdialenosti. Teraz vieme, že väčšina hmoty našej galaxie nie je sústredená v strede, ale skôr sa šíri smerom von do galaktického halo. Takže vedci môžu odhadnúť hmotnosť halo z rotačnej krivky, ale môžu tiež pozorovať pohyb guľových hviezdokôp.
Guľové hviezdokopy sú jasné husté zhluky hviezd. Hviezdy vo vnútri guľovej hviezdokopy sú gravitačne viazané, čo spôsobuje, že zhluky sa pohybujú galaxiou ako jeden objekt. Nachádzajú sa vo sfére obklopujúcej Mliečnu dráhu, takže vedci tvrdia, že meranie ich pohybu pomáha merať hmotnosť galaktického halo.
Na meranie vonkajšej oblasti galaktického hala môžeme pozorovať pohyb sprievodných galaxií, ako sú Magellanove mračná. Vo vzdialenosti asi 1,4 milióna svetelných rokov od Mliečnej dráhy sa nachádza asi 60 malých galaxií. Nie všetky obiehajú okolo našej galaxie, no mnohé z nich áno. Keďže sú mimo nášho galaktického halo, ich orbitálne pohyby sú určené celou hmotou našej galaxie. Jedinou nevýhodou tohto prístupu je, že s iba niekoľkými desiatkami galaxií na obežných dráhach nie je výsledok obzvlášť presný.
Všetky tieto prístupy počítajú hmotnosť Mliečnej dráhy na základe orbitálneho pohybu. Vedci však tvrdia, že niektoré metódy sa nespoliehajú na orbitálny pohyb. Jedným z nich je štúdium slapových účinkov trpasličích galaxií. V histórii našej galaxie existuje niekoľko guľových hviezdokôp a trpasličích galaxií, ktoré sa dostali príliš blízko k centrálnej oblasti Mliečnej dráhy a boli roztrhané slapovými silami. Zvyšky týchto galaxií tvoria hviezdne prúdy, ako je prúd Strelca. Výpočtom pohybu týchto prúdov môžu vedci odhadnúť hmotnosť galaxie.
Ďalším prístupom je pozorovanie hviezd opúšťajúcich našu galaxiu. Niekedy sa hviezda takmer zrazí s inou hviezdou a získa dostatočnú rýchlosť na to, aby opustila našu galaxiu. Keďže úniková rýchlosť závisí od hmotnosti galaxie, štatistický odhad únikovej rýchlosti hviezd udáva hmotnosť galaxie. Nakoniec sa vedci pozerajú na miestnu skupinu galaxií, ktorá zahŕňa galaxiu Andromeda a jej satelitné galaxie.
Každý prístup má svoje výhody a úroveň presnosti a žiadna z nich nie je sama osebe XNUMX% pravdivá. Vedci vzali priemernú štatistickú hodnotu rôznych metód a odvodili to, čo možno nazvať najlepšou hodnotou hmotnosti našej galaxie. Ide o bilión hmotností Slnka plus-mínus niekoľko stoviek miliárd hmotností Slnka.
Prečítajte si tiež: