Vprašanje tehtanja galaksije je astronomski izziv, še posebej, če živite v galaksiji. Presenetljivo je, da so znanstveniki predlagali več načinov za določitev mase Mlečne ceste naenkrat, rezultate pa so povzeli v nedavnem raziskovanje in predstavil najboljšo vrednost.
Prvi način je opazovanje gibanja zvezd v galaksiji. Večina zvezd v Rimski cesti se giblje približno v krogu okoli galaktičnega središča. Ker je gravitacija sila, ki drži zvezde v njihovih orbitah, lahko uporabite hitrost zvezde in oddaljenost od središča, da določite maso v njeni orbiti.
Vse zvezde nimajo krožnih orbit, vendar jih običajno imajo. Zato je za znane zvezde mogoče izrisati graf odvisnosti hitrosti od oddaljenosti od središča in dobiti tako imenovano rotacijsko krivuljo. Merjenje te krivulje v mlečna cesta in druge galaksije so postale prvi dokaz, da imajo galaksije veliko večjo maso, kot jo je mogoče pojasniti z vidnimi zvezdami. To je vodilo do ideje o temni snovi.
Ena od težav z metodo rotacijske krivulje je, da lahko merimo zvezde le do določene razdalje. Zdaj vemo, da večina mase naše galaksije ni skoncentrirana v središču, temveč se širi navzven v galaktični halo. Tako lahko znanstveniki ocenijo maso haloja iz rotacijske krivulje, lahko pa tudi opazujejo gibanje kroglastih zvezdnih kopic.
Kroglaste kopice so svetle goste kopice zvezd. Zvezde znotraj kroglaste kopice so gravitacijsko vezane, zaradi česar se kopice gibljejo skozi galaksijo kot en sam objekt. Nahajajo se v krogli, ki obdaja Rimsko cesto, zato znanstveniki pravijo, da merjenje njihovega gibanja pomaga izmeriti maso galaktičnega haloja.
Za merjenje zunanjega območja galaktičnega haloja lahko opazujemo gibanje spremljevalnih galaksij, kot so Magellanovi oblaki. Na razdalji približno 1,4 milijona svetlobnih let od Rimske ceste je približno 60 majhnih galaksij. Ne krožijo vsi v naši galaksiji, a številni krožijo. Ker so zunaj našega galaktičnega haloja, njihovo orbitalno gibanje določa celotna masa naše galaksije. Edina pomanjkljivost tega pristopa je, da z le nekaj desetinami galaksij v orbitah rezultat ni posebno natančen.
Vsi ti pristopi izračunajo maso Rimske ceste na podlagi orbitalnega gibanja. Vendar pa znanstveniki pravijo, da se nekatere metode ne zanašajo na orbitalno gibanje. Eden od njih je preučevanje plimskih učinkov pritlikavih galaksij. V zgodovini naše galaksije je več kroglastih kopic in pritlikavih galaksij, ki so se preveč približale osrednjemu delu Rimske ceste in so jih raztrgale plimske sile. Ostanki teh galaksij tvorijo zvezdne tokove, kot je tok Strelca. Z izračunom gibanja teh tokov lahko znanstveniki ocenijo maso galaksije.
Drugi pristop je opazovanje zvezd, ki zapuščajo našo galaksijo. Včasih zvezda skoraj trči z drugo zvezdo in pridobi dovolj hitrosti, da zapusti našo galaksijo. Ker je ubežna hitrost odvisna od mase galaksije, statistična ocena ubežne hitrosti zvezd poda maso galaksije. Na koncu si znanstveniki ogledajo lokalno skupino galaksij, ki vključuje galaksijo Andromeda in njene satelitske galaksije.
Vsak pristop ima svoje prednosti in stopnje natančnosti in noben od njih sam po sebi ni XNUMX-odstotno resničen. Znanstveniki so vzeli povprečno statistično vrednost različnih metod in izpeljali tako imenovano najboljšo vrednost mase naše galaksije. Gre za bilijon sončnih mas, plus ali minus nekaj sto milijard sončnih mas.
Preberite tudi: