Въпросът за претеглянето на една галактика е астрономическо предизвикателство, особено ако това е галактиката, в която живеете. Изненадващо, учените предложиха няколко начина за определяне на масата на Млечния път наведнъж, обобщиха резултатите в скорошно изследвания и представи най-добрата стойност.
Първият начин е да се наблюдава движението на звездите в галактиката. Повечето от звездите в Млечния път се движат приблизително в кръг около галактическия център. Тъй като гравитацията е силата, която държи звездите в техните орбити, можете да използвате скоростта на звездата и разстоянието от центъра, за да определите масата в нейната орбита.
Не всички звезди имат кръгови орбити, но обикновено имат. Следователно за известните звезди е възможно да се начертае графиката на зависимостта на скоростта от разстоянието от центъра и да се получи така наречената крива на въртене. Измерване на тази крива в млечен път и други галактики стана първото доказателство, че галактиките имат много по-голяма маса, отколкото може да се обясни с видимите звезди. Това доведе до идеята за тъмната материя.
Един от проблемите с метода на ротационната крива е, че можем да измерваме звездите само до определено разстояние. Сега знаем, че по-голямата част от масата на нашата галактика не е концентрирана в центъра, а по-скоро се разпространява навън в галактическия ореол. Така че учените могат да оценят масата на ореол от кривата на въртене, но също така могат да наблюдават движението на кълбовидни звездни купове.
Кълбовидните купове са ярки плътни звездни купове. Звездите вътре в кълбовиден клъстер са гравитационно свързани, карайки клъстерите да се движат през галактиката като един обект. Те са в сферата около Млечния път, така че учените казват, че измерването на тяхното движение помага да се измери масата на галактическия ореол.
За да измерим външната област на галактическия ореол, можем да наблюдаваме движението на придружаващите галактики като Магелановите облаци. На разстояние от около 1,4 милиона светлинни години от Млечния път има около 60 малки галактики. Не всички от тях обикалят около нашата галактика, но много от тях го правят. Тъй като те са извън нашия галактически ореол, техните орбитални движения се определят от цялата маса на нашата галактика. Единственият недостатък на този подход е, че само с няколко десетки галактики в орбити резултатът не е особено точен.
Всички тези подходи изчисляват масата на Млечния път въз основа на орбиталното движение. Учените обаче казват, че някои методи не разчитат на орбитално движение. Една от тях е да се изследват приливните ефекти на галактиките джуджета. В историята на нашата галактика има няколко кълбовидни купа и галактики джуджета, които са се приближили твърде близо до централната област на Млечния път и са били разкъсани от приливни сили. Останките от тези галактики образуват звездни потоци като потока на Стрелец. Чрез изчисляване на движението на тези потоци учените могат да оценят масата на галактиката.
Друг подход е да се наблюдават звезди, напускащи нашата галактика. Понякога една звезда почти се сблъсква с друга звезда и набира достатъчно скорост, за да напусне нашата галактика. Тъй като скоростта на бягство зависи от масата на галактиката, статистическата оценка на скоростта на бягство на звездите дава масата на галактиката. И накрая, учените разглеждат местната група галактики, която включва галактиката Андромеда и нейните сателитни галактики.
Всеки подход има своите предимства и нива на точност и нито един от тях не е XNUMX% верен сам по себе си. Учените взеха средната статистическа стойност на различни методи и изведоха това, което може да се нарече най-добрата стойност на масата на нашата галактика. Това е трилион слънчеви маси, плюс или минус няколкостотин милиарда слънчеви маси.
Прочетете също: