Скільки важить Чумацький Шлях? Вчені зробили точні вимірювання нашої галактики.

102

(Щоб не читати статтю – можете подивитися відео)

Астрономи повідомили про самому точному вимірюванні маси Чумацького Шляху на сьогоднішній день. Ці розрахунки включають зірки і планети, пил і газ, а також надмасивну чорну діру в центрі нашої галактики. За словами вчених, Чумацький шлях має близько 1,5 мільярди сонячних мас.

Найбільш точні вимірювання маси Чумацького Шляху були засновані на даних космічного телескопа Хаббла і місії Gaia. У більш ранніх дослідженнях, що проводилися протягом декількох десятиліть, використовувалися різні методи спостережень, які дозволили нам оцінити масу нашої галактики в діапазоні від 500 мільярдів до 3 трильйонів сонячних мас.

«Ми хотіли більше дізнатися про маси Чумацького Шляху, помістити її в космологічний контекст і порівняти з моделюванням галактик розвивається всесвіту», – сказав Роланд ван дер Марел з Наукового інституту космічного телескопа. – Відсутність точних знань про маси Чумацького Шляху є проблемою і не дозволяє знайти відповіді на багато питань в космології, – додав він.

Результати дослідження були прийняті для публікації в Astrophysical Journal, і тепер їх можна переглянути в архіві препринтів arXiv .

Останні розрахунки показують, що маса Чумацького Шляху складає 1,5 трильйона мас нашого Сонця. З цієї маси лише кілька відсотків становлять близько 200 мільярдів зірок у нашій галактиці. Ще кілька відсотків – це маса пилу і газів і надмасивна чорна діра в центрі нашої галактики, яка сама має масу близько 4 мільйонів сонячних мас. Інша частина маси так звана темна матерія – невидима і загадкова субстанція, яка виконує роль лісів по всій Всесвіту і утримує зірки в своїх галактиках.

Хоча ми не можемо бачити це, темна матерія є домінуючою формою матерії у Всесвіті. Якщо ми не можемо спостерігати це безпосередньо, як ми можемо оцінити його масу? Вчені використовували швидкість кульових скупчень – скупчень зірок, пов’язаних гравітацією і обертаються навколо диска галактики.

Чим масивніше галактика, тим швидше рухаються кульові скупчення із-за її гравітації. Більшість попередніх вимірювань включали швидкість, з якою кульові скупчення наближалися або віддалялися від Землі. Однак завдяки телескопу Хаббла і місії Gaia вчені можуть реєструвати бічний рух кульових скупчень, з якого можна розрахувати загальну швидкість і, отже, масу галактики.

Нові оцінки маси Чумацького Шляху дозволяють порівнювати її з іншими галактиками. Найлегші галактики мають близько мільярда сонячних мас. Найважчі 30 мільярдів сонячних мас.

Спостереження Хаббла і Гаї доповнюють один одного. Gaia була розроблена виключно для створення точної тривимірної карти астрономічних об’єктів по всьому Чумацькому шляху і для відстеження їх рухів. Були проведені точні вимірювання об’єктів, у тому числі кульових скупчень. Хаббл має менше поле зору, але може вимірювати більш слабкі зірки і таким чином досягати подальших скупчень.

Другий опублікований набір даних з зонда Gaia містить вимірювання 34 кульових скупчень на відстані 65 000 світлових років від Землі. До цього додаються дані десятирічного періоду спостереження телескопа Хаббла, який включає вимірювання 12 кульових скупчень на відстані 130 000 світлових років від Землі. Коли вимірювання з місії Gaia і Хаббла були об’єднані в якості контрольних точок, як шпильки на карті, астрономи могли більш точно, ніж коли-небудь, оцінити масу Чумацького Шляху.

Джерело: NASA / Центр космічних польотів Годдарда