Важко навіть уявити: вчені з'ясували, скільки насправді важить Чумацький Шлях

Зважити галактику — це дуже непросте завдання, особливо у спробі дізнатися про масу галактики, в якій ми живемо. Виявляється, є кілька способів отримати точне значення маси Чумацького Шляху. Автори нового дослідження, опублікованого на сервері препринтів arXiv, розповіли про ці методи і представили максимально точне, як вони вважають, значення маси нашої галактики, пише Phys.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Один зі способів оцінити масу Чумацького Шляху полягає в тому, що слід досліджувати рух зірок у нашій галактиці. Більшість зірок обертається по круговій орбіті навколо галактичного центру. Тому можна використовувати швидкість зірки та її відстань від центру галактики, щоб визначити масу всередині її орбіти. Використовуючи залежність швидкості від відстані, можна отримати так звану криву обертання. Саме вимір кривої обертання і в Чумацькому Шляху, і в інших галактиках дозволив вченим з'ясувати, що вони мають набагато більшу масу, ніж можна отримати, спостерігаючи за зірками. Завдяки цьому астрономи дійшли висновку, що більшість маси галактик становить темна матерія.

Нині вчені знають, що більшість маси Чумацького Шляху не зосереджена у центрі, а простягається далі у вигляді галактичного гало. Його масу можна обчислити за допомогою кривої обертання, але також за допомогою спостережень за кульовими зоряними скупченнями.

Ці скупчення є компактною групою зірок, пов'язаних гравітацією, які рухаються по галактиці як єдиний об'єкт. Вимірювання їх руху допомагає виміряти масу галактичного гало.

Щоб обчислити масу зовнішньої частини галактичного гало, можна спостерігати за рухом галактик-супутників Чумацького Шляху. Оскільки вони знаходяться за межами нашого галактичного гало, їх орбітальні рухи навколо нашої галактики визначаються усією її масою. Недоліком цього способу є те, що за наявності всього кількох десятків галактик результат вийде не дуже точним, вважають вчені.

Також вчені називають ще один метод обчислення маси галактики, але він не ґрунтується на орбітальному русі тих чи інших об'єктів. Наприклад, можна вивчити приливні потоки карликових галактик, які наблизилися дуже близько до Чумацького Шляху та були розірвані на частини. З решток цих галактик утворилися приливні потоки із зірок. Вивчивши рух цих потоків, можна оцінити масу нашої галактики, кажуть вчені.

Є ще кілька способів. Наприклад, можна проводити спостереження за зірками, що залишають Чумацький Шлях (вони набирають велику швидкість після зіткнення з іншою зіркою). Оскільки швидкість польоту такої зірки залежить від маси галактики, можна з'ясувати її значення.

За словами вчених, кожен із цих способів має свої переваги та недоліки, зокрема вони можуть показати різне значення маси Чумацького Шляху. Автори нового дослідження зібрали докупи всі ці способи, щоб отримати, як вони вважають найбільш точне значення маси нашої галактики.

Як показує дослідження, маса Чумацького Шляху становить 1 трильйон мас Сонця, плюс-мінус кілька сотень мільярдів сонячних мас.

Як показує недавнє дослідження, Чумацький Шлях має зовсім іншу структуру, ніж раніше припускали вчені, як уже писав Фокус.