Tähtitieteilijät ovat laskeneet uudelleen, kuinka massiivinen kotimme galaktisemme, Linnunrata, käyttää uusia tietoja NASA: n Hubble-avaruusteleskoopista ja Euroopan avaruusjärjestön Gaian satelliitista. Tulokset ovat: galaksiamme painaa noin 1, 54 biljoonaa aurinkomassaa uuden tutkimuksen mukaan, joka on tarkoitus julkaista Astrophysical Journal -lehdessä .
Ashley Strickland CNN: llä kertoo, että yllättävän pieni määrä kyseisestä massasta tulee Linnunradan 200 miljardista tähdestä ja suuresta, 4 miljoonan auringon massan mustasta aukosta, jota kaikki pyörittävät. Loppuosa koostuu tummasta aineesta, havaitsemattomasta tavaroista, jotka muodostavat 80 prosenttia maailmankaikkeudesta.
Mikä on tumma aine? Emme kirjaimellisesti tiedä; tutkijat olettavat, että se voi olla tonnia havaitsemattomia ruskeita kääpiöitähtejä, supermassiivisia mustia reikiä tai eksoottisia teoreettisia hiukkasia, kuten neutraalinosia.
Galaktisemme massan ymmärtäminen on tärkeätä tähtitiedessä, riippumatta siitä, mistä se koostuu. George Dvorsky Gizmodossa kertoo, että kun ei tiedä kotikierteemme massaa, on vaikeaa laskea kuinka se toimii vuorovaikutuksessa lähellä olevien galaksien, kuten Andromedan, kanssa. Oman galaksimme massan tunteminen auttaisi meitä myös ymmärtämään paremmin, kuinka se kehittyi, antaen meille paremman käsityksen muiden galaksien tuloksesta.
"Haluamme tuntea Linnunradan massan tarkemmin, jotta voimme laittaa sen kosmologiseen kontekstiin ja verrata sitä kehittyvän maailmankaikkeuden galaksien simulaatioihin", avustaja Roeland van der Marel, avaruusteleskoopin tähtitieteilijä. Baltimoren tiedeinstituutti, sanotaan lehdistötiedotteessa. "Linnunradan tarkan massan tietämättä jättäminen on ongelma monille kosmologisille kysymyksille."
Aikaisemmin Linnunradan massan arviot olivat koko kartalla, vaihdellen heikosta 500 miljardista aurinkomassasta 2 tai 3 biljoonaan massaan. Uudet numerot asettavat sen oikealle keskelle.
”Olimme yllättyneitä siitä, että arvomme laski erittäin laajan aikaisempien arvioiden keskellä”, tutkimusjohtaja Laura Watkins Euroopan eteläisen observatorion edustajasta Dvorskylle kertoo. ”Useimmissa viimeisimmissä tutkimuksissa oli taipumus suosia alempia arvoja. Joten tämä arvo oli viimeisimmän työn huipussa. "
Vaikka Linnunrata on hiukan söpömpi kuin tutkijat odottivat, se on suunnilleen keskimääräinen massa sen kokoiselle galaksille. Toistaiseksi tutkijat ovat löytäneet galakseja niin kevyinä kuin 1 miljardi aurinkomassaa ja yhtä painavia kuin 30 biljoonaa aurinkomassaa, mikä on noin 20 kertaa niin massiivinen kuin omamme.
Tutkijoilla on tekniikoita estimoidaksesi kaukoputkien kautta näkemämme galaktien massa käyttämällä nopeutta, jolla he pyöriä. Mutta kuten Phil Plait Bad Astronomy -blogissa toteaa, Linnunradan massan mittaaminen on paljon vaikeampaa, koska olemme sen sisällä ja emme pääse kirjaimellisesti kokonaisuuteen. "Ollakseni rehellinen, se on kuin yrittää ymmärtää talosi, mutta ei saa poistua kaapistasi", hän kirjoittaa. "Olemme Linnunradan sisällä, jumissa noin puoliväliin keskustasta, ja kaiken, mitä siitä opimme, opimme täältä."
Mutta tutkijat päättivät pystyvän selvittämään Linnunradan nopeuden katsomalla joitain 157 pallokeräyksestä tai todella tiheästi pakattua tähtiryhmää, joka kiertää galaksin keskustaa. Joten ryhmä tarkasteli 34 kaukaista klusteria, jotka mitattiin 22 kuukauden aikana ESA: n Gaia-tähtimittaussatelliitilla 6500 - 70 000 valovuoden päässä. He tutkivat myös 12 muuta klusteria, joita Hubble-kaukoputki havaitsi, jotkut jopa 130 000 valovuoden päässä, otettu 10 vuoden aikana. Näiden klustereiden liikkeet ajan myötä antoivat tutkijoille tarpeeksi tietoa koko galaksin pyörimisen arvioimiseksi, jota he voivat käyttää laskeakseen sen massan.
"Mitä massiivisempi galaksi, sitä nopeammin sen klusterit liikkuvat sen painon alla", kirjoittaa toisessa lehdistötiedotteessa kirjoittaja N. Wyn Evans Cambridgen yliopistosta. ”Useimmissa aikaisemmissa mittauksissa on löydetty nopeus, jolla rypälä lähestyy tai poistuu maasta, eli nopeus näkölinjaamme pitkin. Pystyimme kuitenkin mittaamaan myös klusterien sivuttaisliikkeen, josta kokonaisnopeus ja sen seurauksena galaktinen massa voidaan laskea. "
Plait kertoi, että joukkueen piti arvioida galaksin massa yli 130 000 valovuoteen merkitsevän rajan, etenkin tumman aineen halogeenin, jonka uskotaan ympäröivän sitä. Tämä tarkoittaa, että arviossa on melko suuri virhemarginaali, mikä tarkoittaa, että Linnunradan todellinen massa voi olla välillä 0, 79 - 2, 29 biljoonaa aurinkomassaa - mutta nykyinen arvio on hyvä alku. Ja Watkins kertoi Dvorskylle Gizmodossa, että Gaian, jonka odotetaan kartoittavan taivasta vielä yhden vuosikymmenen ajan, tulee edelleen paljastamaan globaalimpia klustereita ja auttaa tähtitieteilijöitä jatkamaan galaksin painoarvioinnin tarkentamista.
