Astronomové přepočítali, jak masivní naše domácí galaxie, Mléčná dráha, používá nová data z Hubbleovho vesmírného dalekohledu NASA a satelitu Gaia Evropské vesmírné agentury. Výsledky jsou v: Naše galaxie váží kolem 1, 54 bilionu solárních hmot, podle nové studie naplánované na zveřejnění v Astrophysical Journal .
Ashley Strickland v CNN hlásí, že překvapivě malé množství této hmoty pochází z 200 miliard hvězd v Mléčné dráze a velké, 4 milionové černé sluneční díry, kterou všichni kroužili. Zbytek se skládá z temné hmoty, nezjistitelné věci, která tvoří 80 procent vesmíru.
Co je temná hmota? Doslova nevíme; vědci předpokládají, že by to mohly být tuny nezjistitelných hnědých trpaslíků, superhmotné černé díry nebo exotické teoretické částice, jako jsou neutrální.
Pochopení hmotnosti naší galaxie, bez ohledu na to, z čeho je složena, je v astronomii důležité. George Dvorsky v Gizmodo uvádí, že neznalost hmotnosti naší domácí spirály ztěžuje výpočet, jak interaguje s okolními galaxiemi, jako je Andromeda. Znalost hmoty naší vlastní galaxie by nám také pomohla lépe porozumět tomu, jak se vyvinula, a poskytla by nám lepší přehled o tom, jak vznikly jiné galaxie.
"Chceme přesněji poznat hmotnost Mléčné dráhy, abychom ji mohli uvést do kosmologického kontextu a porovnat ji se simulacemi galaxií ve vyvíjejícím se vesmíru, " spoluautor Roeland van der Marel, astronom ve Vesmírném dalekohledu Science Institute in Baltimore, uvádí v tiskové zprávě. "Neznalost přesné hmotnosti Mléčné dráhy představuje problém pro mnoho kosmologických otázek."
Dříve byly odhady pro hmotnost Mléčné dráhy po celé mapě a pohybovaly se od ohromných 500 miliard solárních hmot po 2 nebo 3 biliony hmot. Nová čísla to staví přímo do středu.
"Byli jsme překvapeni, že naše hodnota klesla uprostřed velmi široké škály předchozích odhadů, " říká vedoucí studie Laura Watkins z Evropské jižní observatoře. „Mnoho nejnovějších studií mělo tendenci upřednostňovat nižší hodnoty. Takže tato hodnota byla na špičkové úrovni poslední práce. “
Zatímco Mléčná dráha je trochu divočejší, než očekávali vědci, je to pro galaxii její velikosti víceméně průměrná hmotnost. Dosud vědci zjistili, že galaxie jsou lehké jako 1 miliarda slunečních hmot a až 30 bilionů slunečních hmot, což je asi 20krát více než naše vlastní.
Vědci mají techniky pro odhad hmotnosti vzdálených galaxií, které vidíme skrz naše dalekohledy pomocí rychlosti, jakou se točí. Ale jak poznamenává Phil Plait v blogu Bad Astronomy, měření hmotnosti Mléčné dráhy je mnohem obtížnější, protože jsme uvnitř a nemůžeme doslova získat celkový obraz. "Abych byl spravedlivý, je to jako snažit se pochopit tvůj dům, ale nenechat odejít ze svého šatníku, " píše. "Jsme uvnitř Mléčné dráhy, uvízli asi na půl cesty od centra a vše, co se o ní dozvíme, se tady poučíme."
Vědci se však rozhodli, že mohou zjistit rychlost Mléčné dráhy tím, že se podívají na některé ze 157 globulárních shluků nebo opravdu hustě zabalené skupiny hvězd obíhající kolem středu galaxie. Tým se podíval na 34 vzdálených shluků měřených za 22 měsíců pomocí průzkumného satelitu ESA Gaia star v rozmezí od 6 500 do 70 000 světelných let. Rovněž zkoumali 12 dalších shluků pozorovaných Hubbleovým dalekohledem, vzdálených asi 130 000 světelných let, převzatých po dobu 10 let. Pohyby těchto shluků v průběhu času poskytly vědcům dostatek údajů k odhadu rotace celé galaxie, které mohli použít k výpočtu její hmotnosti.
"Čím masivnější je galaxie, tím rychleji se její klastry pohybují pod vlivem gravitace, " říká v další tiskové zprávě N. Wyn Evans z University of Cambridge. "Většina předchozích měření našla rychlost, jakou se klastr blíží nebo ustupuje ze Země, to je rychlost podél naší linie vidění." Dokázali jsme však také změřit postranní pohyb shluků, z nichž lze vypočítat celkovou rychlost a následně galaktickou hmotu. “
Plait hlásí, že tým musel odhadnout hmotnost galaxie za hranici 130 000 světelných let, zejména halo temné hmoty, o které se předpokládá, že ji obklopuje. To znamená, že v odhadu je poměrně velká chyba, což znamená, že skutečná hmotnost Mléčné dráhy může být někde mezi 0, 79 a 2, 29 bilionu solárních hmot - ale současný odhad je dobrý začátek. A Watkins říká Dvorskému v Gizmodu, že Gaia, která má podle plánu mapovat oblohu na další desetiletí, bude i nadále odhalovat více kulovitých shluků a pomůže astronomům pokračovat v zdokonalování odhadu hmotnosti galaxie.
