Ang tanong ng pagtimbang ng isang kalawakan ay isang astronomical na hamon, lalo na kung ito ang kalawakan kung saan ka nakatira. Nakapagtataka, iminungkahi ng mga siyentipiko ang ilang paraan upang matukoy ang masa ng Milky Way nang sabay-sabay, na nagbubuod ng mga resulta sa isang kamakailang pananaliksik at ipinakita ang pinakamahusay na halaga.
Ang unang paraan ay ang pagmasdan ang paggalaw ng mga bituin sa kalawakan. Karamihan sa mga bituin sa Milky Way ay halos gumagalaw sa isang bilog sa paligid ng galactic center. Dahil ang gravity ay ang puwersa na humahawak ng mga bituin sa kanilang mga orbit, maaari mong gamitin ang bilis at distansya ng bituin mula sa gitna upang matukoy ang masa sa orbit nito.
Hindi lahat ng mga bituin ay may mga pabilog na orbit, ngunit kadalasan ay mayroon sila. Samakatuwid, para sa mga kilalang bituin, posibleng i-plot ang graph ng dependence ng velocity sa layo mula sa gitna at makuha ang tinatawag na rotation curve. Pagsukat ng curve na ito sa Milky Way at iba pang mga kalawakan ang naging unang katibayan na ang mga kalawakan ay may mas malaking masa kaysa sa maipaliwanag ng mga nakikitang bituin. Ito ay humantong sa ideya ng madilim na bagay.
Ang isa sa mga problema sa paraan ng pag-ikot ng curve ay maaari lamang nating sukatin ang mga bituin sa isang tiyak na distansya. Alam na natin ngayon na ang karamihan sa masa ng ating kalawakan ay hindi puro sa gitna, ngunit sa halip ay kumakalat palabas sa galactic halo. Kaya maaaring tantyahin ng mga siyentipiko ang masa ng isang halo mula sa curve ng pag-ikot, ngunit maaari rin nilang obserbahan ang paggalaw ng mga globular star cluster.
Ang mga globular cluster ay maliwanag na siksik na kumpol ng mga bituin. Ang mga bituin sa loob ng globular cluster ay gravitationally bound, na nagiging sanhi ng mga cluster na lumipat sa galaxy bilang isang bagay. Sila ay nasa globo na nakapalibot sa Milky Way, kaya sinasabi ng mga siyentipiko na ang pagsukat ng kanilang paggalaw ay nakakatulong sa pagsukat ng masa ng galactic halo.
Upang sukatin ang panlabas na rehiyon ng galactic halo, maaari nating obserbahan ang galaw ng mga kasamang galaxy tulad ng Magellanic Clouds. Sa layo na humigit-kumulang 1,4 milyong light years mula sa Milky Way, mayroong mga 60 maliliit na kalawakan. Hindi lahat ng mga ito ay umiikot sa ating kalawakan, ngunit marami sa kanila ang nag-o-orbit. Dahil nasa labas sila ng ating galactic halo, ang kanilang mga orbital na galaw ay tinutukoy ng buong masa ng ating kalawakan. Ang tanging disbentaha ng diskarteng ito ay, na may ilang dosenang galaxy lamang sa mga orbit, ang resulta ay hindi partikular na tumpak.
Ang lahat ng mga pamamaraang ito ay kinakalkula ang masa ng Milky Way batay sa orbital motion. Gayunpaman, sinasabi ng mga siyentipiko na ang ilang mga pamamaraan ay hindi umaasa sa orbital motion. Isa sa mga ito ay pag-aralan ang tidal effects ng dwarf galaxies. Sa kasaysayan ng ating kalawakan, mayroong ilang mga globular cluster at dwarf galaxies na masyadong malapit sa gitnang rehiyon ng Milky Way at napunit ng tidal forces. Ang mga labi ng mga kalawakan na ito ay bumubuo ng mga stream ng bituin tulad ng stream ng Sagittarius. Sa pamamagitan ng pagkalkula ng paggalaw ng mga batis na ito, matatantya ng mga siyentipiko ang masa ng kalawakan.
Ang isa pang diskarte ay ang pagmasdan ang mga bituin na umaalis sa ating kalawakan. Minsan ang isang bituin ay halos bumangga sa isa pang bituin at nakakakuha ng sapat na bilis upang umalis sa ating kalawakan. Dahil ang bilis ng pagtakas ay nakasalalay sa masa ng kalawakan, ang isang istatistikal na pagtatantya ng bilis ng pagtakas ng mga bituin ay nagbibigay ng masa ng kalawakan. Sa wakas, tinitingnan ng mga siyentipiko ang lokal na grupo ng mga kalawakan, na kinabibilangan ng Andromeda galaxy at mga satellite galaxy nito.
Ang bawat diskarte ay may sarili nitong mga pakinabang at antas ng katumpakan, at wala sa mga ito ang XNUMX% na totoo. Kinuha ng mga siyentipiko ang average na istatistikal na halaga ng iba't ibang pamamaraan at nakuha ang matatawag na pinakamagandang halaga ng masa ng ating kalawakan. Ito ay isang trilyong solar na masa, plus o minus ng ilang daang bilyong solar masa.
Basahin din: