Астрономы пересчитали массу Млечного пути — 1.5 триллиона солнечных масс

Ученые уже не первый раз пытаются измерить массу Млечного пути и каждый раз у них получается новый результат. Проблема не в том, что они не умеют считать. Измерить массу чего-то настолько огромного как Млечный путь, причем сделать это изнутри, очень непросто.

Астрономы пересчитали массу Млечного пути — 1.5 триллиона солнечных масс

Ответ на вопрос “Какова масса Млечного пути?” астрономы ищут уже не первое десятилетие. Слишком уж сильно разнятся оценки. И проблема не в измерении массы звезд, их все-таки видно, а в измерении темной материи.

Если вы знаете, что имеется в виду под термином “темная материя”, пропускайте следующую часть.

Обязательная часть про “Что такое темная материя?”

Начнем с того, что “темная материя” — штука сугубо гипотетическая. Мы не знаем, из чего она состоит, мы просто знаем, что там, в космосе, что-то есть, и мы называем его темной материи.

То, что мы можем видеть и с чем мы можем взаимодействовать, состоит из так называемого “барионного вещества” — знакомых нам атомов. Речь идет о звездах, планетах, кружке с кофе, приятной мордашке Райана Рейнольдса и так далее. Вот только из барионного вещества состоит лишь 10–15% всей материи во Вселенной.

По нашим предположениям, темная материя составляет примерно 85–90% всей материи во Вселенной. Она отличается от обычной материи тем, что не взаимодействует со светом, и поэтому мы ее не видим. Отсюда и название — темная материя.

О ее существовании мы догадались по поведению галактик — они двигаются так, словно их масса намного больше той, что мы видим. Если бы галактики удерживались одной лишь видимой массой, все звезды бы давно разлетелись.

В общем, не могла бы Вселенная быть такой, если бы там не было этой невидимой материи. 

Ее очень сложно измерить

Мы не можем засечь темную материю напрямую. Как же тогда измерить ее массу?

Астрономы вычисляют оказываемый темной материей эффект, и работают в обратную сторону. Несмотря на присущую астрономам дотошность, оценки массы Млечного пути очень сильно разнятся: от 500 миллиардов до 3 триллионов солнечных масс. 

Команда ученых под руководством Лауры Уоткинс из Европейской южной обсерватории считает, что им удалось максимально близко подойти к разгадке.

По их подсчетам, масса Млечного пути в радиусе 125 000 св. лет от галактического центра равняется 1.5 триллионам солнечных масс. Эта цифра была получена по данным второго комплекта данных миссии Гайя.

Астрономы пересчитали массу Млечного пути — 1.5 триллиона солнечных масс
Аппарат Гайя ESA/ATG medialab

Как “взвешивали” Млечный путь?

“Гайя” — миссия Европейской южной обсерватории по созданию 3D карты Млечного пути. Это очень амбициозный проект, но он уже принес удивительные результаты. На данный момент Гайя измерила позицию и лучевую скорость примерно миллиарда звезд Млечного пути и Местной группы галактик. Это около 1% всех звезд нашей галактики. Кажется, что это немного, но на самом деле важна точно измерений, именно она позволяет вычислить массу темной материи.

| Читай также: Мы ошибались в дате столкновения нашей галактики с Андромедой

Некоторые из этого измеренного миллиарда звезд находятся в шаровых звездных скоплениях недалеко от Млечного пути. Рядом с нашей галактикой кружится примерно 150 таких скоплений. Самое главное, что чем больше масса галактики, тем быстрее такие скопления двигаются. Миссия Гайя дала нам самые точные измерения их скорости.

И тут в игру вступает Хаббл

Чем дальше от Млечного пути такое шаровое скопление, тем больше он может нам рассказать о массе галактики. Гайя дала астрономам невероятно точные измерения, но лишь почтенный космический телескоп Хаббл смог изучить скопления в 130 000 св. годах от Земли, добавив точности общему результату.

Совместив данные Гайя о 34 шаровых скоплениях с данными Хаббла о 12 более удаленных скоплениях, астрономы смогли получить самый точный на сегодняшний день результат.

В чем ценность этой оценки? Подобное измерение — не просто прихоть ученых. Масса Млечного пути — важная составляющая более глобальных вопросов о судьбе нашей галактики. А масса темной материи важна для нашего понимания того, как формируются и изменяются структуры нашей Вселенной.

 — 
Статья доступна целиком на сайте arXiv.


Следующее: NASA показало снимок столкновения двух галактик NGC 6052

Предыдущее: К середине века в Австралии исчезнет зима



Поделиться!