A galaxisok mérésének kérdése csillagászati kihívás, különösen, ha az a galaxis, amelyben élsz. Meglepő módon a tudósok többféle módot javasoltak a Tejútrendszer tömegének egyszerre történő meghatározására – összegezték az eredményeket a közelmúltban. kutatás és a legjobb értéket mutatta be.
Az első módszer a csillagok mozgásának megfigyelése a galaxisban. A Tejútrendszer legtöbb csillaga nagyjából körben mozog a galaktikus központ körül. Mivel a gravitáció az az erő, amely a csillagokat pályájukon tartja, felhasználhatja a csillag sebességét és a középponttól való távolságát a pályán lévő tömeg meghatározásához.
Nem minden csillagnak van körpályája, de általában igen. Ezért ismert csillagok esetén lehetőség van a sebesség középponttól való távolságtól való függésének grafikonjának ábrázolására, és megkaphatjuk az úgynevezett forgási görbét. Ennek a görbének a mérése in Tejút és más galaxisok lettek az első bizonyítékok arra, hogy a galaxisok tömege sokkal nagyobb, mint a látható csillagokkal magyarázható. Ez vezetett a sötét anyag gondolatához.
A forgásgörbe módszer egyik problémája, hogy a csillagokat csak bizonyos távolságig tudjuk mérni. Ma már tudjuk, hogy galaxisunk tömegének nagy része nem a középpontban összpontosul, hanem kifelé terjed a galaktikus halóba. A tudósok tehát meg tudják becsülni egy halo tömegét a forgási görbéből, de megfigyelhetik a gömb alakú csillaghalmazok mozgását is.
A gömbhalmazok fényes, sűrű csillaghalmazok. A gömbhalmazok belsejében lévő csillagok gravitációsan kötődnek, így a halmazok egyetlen objektumként mozognak a galaxisban. A Tejútrendszert körülvevő gömbben vannak, ezért a tudósok szerint a mozgásuk mérése segít a galaktikus halo tömegének mérésében.
A galaktikus halo külső tartományának méréséhez megfigyelhetjük a kísérő galaxisok, például a Magellán-felhők mozgását. A Tejútrendszertől körülbelül 1,4 millió fényévnyi távolságra körülbelül 60 kis galaxis található. Nem mindegyik kering a galaxisunk körül, de sokan igen. Mivel galaktikus halónkon kívül vannak, pályamozgásukat galaxisunk teljes tömege határozza meg. Ennek a megközelítésnek az egyetlen hátránya, hogy mindössze néhány tucat galaxis keringése miatt az eredmény nem különösebben pontos.
Mindezek a megközelítések az orbitális mozgás alapján számítják ki a Tejút tömegét. A tudósok azonban azt mondják, hogy egyes módszerek nem támaszkodnak orbitális mozgásra. Az egyik a törpegalaxisok árapály-hatásainak tanulmányozása. Galaxisunk történetében számos gömbhalmaz és törpegalaxis létezik, amelyek túl közel kerültek a Tejútrendszer középső régiójához, és az árapály erők széttépték őket. Ezeknek a galaxisoknak a maradványai csillagfolyamokat alkotnak, mint például a Nyilas-folyam. Ezen folyamok mozgásának kiszámításával a tudósok megbecsülhetik a galaxis tömegét.
Egy másik megközelítés a galaxisunkat elhagyó csillagok megfigyelése. Néha egy csillag majdnem összeütközik egy másik csillaggal, és elegendő sebességet kap ahhoz, hogy elhagyja galaxisunkat. Mivel a szökési sebesség a galaxis tömegétől függ, a csillagok szökési sebességének statisztikai becslése megadja a galaxis tömegét. Végül a tudósok megvizsgálják a galaxisok helyi csoportját, amely magában foglalja az Androméda galaxist és annak műholdgalaxisait.
Mindegyik megközelítésnek megvannak a maga előnyei és pontossági szintjei, és egyik sem igaz önmagában XNUMX%-ig. A tudósok a különböző módszerek átlagos statisztikai értékét vették alapul, és megállapították galaxisunk tömegének legjobb értékét. Ez egy billió naptömeg, plusz-mínusz néhány százmilliárd naptömeg.
Olvassa el még: