Дана новая оценка массы Млечного Пути

Млечный Путь
Компьютерная модель галактики Млечный Путь и точное расположение шаровых скоплений вокруг неё. Авторы и права: NASA / ESA / Hubble / L. Calçada.

Млечный Путь содержит приблизительно 200 миллиардов звёзд. Но это только вершина айсберга – наша галактика окружена огромным количеством загадочного материала, называемого тёмной материей. Астрономы знают, что она существует, потому что в ином случае Млечный Путь разлетелся бы на части.

Тем не менее, астрономы хотели бы иметь точную оценку массы Млечного Пути, чтобы лучше понять, как формируются и развиваются бесчисленные галактики по всей Вселенной. Команда исследователей из ESO, Научного института космического телескопа, Центра астрофизических наук при Университете Джона Хопкинса и Кембриджского университета объединили наблюдения космического телескопа “Хаббл” (НАСА / ЕКА) и спутника “Гайя” для изучения движений шаровых звёздных скоплений, которые вращаются вокруг нашей галактики.

Чем быстрее кластеры движутся под гравитационным влиянием всей Галактики, тем массивнее они. Команда пришла к выводу, что Млечный Путь имеет массу 1,54 триллиона солнечных масс, большая часть которых заключена в тёмной материи.

Масса самых лёгких галактик составляет около миллиарда солнечных масс, а самых тяжёлых – около 30 триллионов, что в 30 000 раз больше. Масса Млечного Пути в 1,5 триллиона солнечных масс, вполне нормальна для галактики такой яркости.

Млечный Путь
Млечный Путь. Кредит: CC0 Public Domain.

Предыдущие оценки массы Млечного Пути колебались от 500 миллиардов до 3 триллионов солнечных масс. Эта огромная неопределенность вытекала главным образом из различных методов измерения распределения тёмной материи, которая составляет около 90% массы галактики.

Учитывая неуловимую природу тёмной материи, команде пришлось использовать новый метод для того, чтобы взвесить Млечный Путь, который основывался на измерении скоростей шаровых скоплений – плотных звёздных скоплений, которые вращаются вокруг спирального диска Галактики на больших расстояниях.

“Мы просто не можем обнаружить тёмную материю напрямую. Это именно то, что приводит к нынешней неопределённости в точном значении массы Млечного Пути – вы не можете точно измерить то, что вы не видите”, – сказала доктор Лаура Уоткинс (Laura Watkins).

В большинстве предыдущих исследований измерялась скорость, с которой кластер приближается или удаляется от Земли, то есть скорость вдоль линии обзора. Однако теперь астрономам также удалось измерить боковое движение скоплений, из которого можно рассчитать их общую скорость и, следовательно, галактическую массу.

“Чем массивнее галактика, тем быстрее её скопления движутся под действием силы тяжести”, – сказал доктор Н. Вин Эванс (N. Wyn Evans) из Кембриджского университета.

Учёные использовали второй выпуск данных “Гайи” – который включает информацию о шаровых скоплениях, находящихся на расстоянии 65 000 световых лет от Земли – в качестве основы для своего исследования.

Скопление
На этом изображении космического телескопа “Хаббл” показано шаровое скопление NGC 1898. Авторы и права: NASA / ESA / Hubble.

Шаровые скопления находятся на больших расстояниях, поэтому они считаются лучшими объектами, которые астрономы могут использовать для измерения массы нашей Галактики.

Наблюдения “Хаббла” позволили добавить к исследованию слабые и отдалённые шаровые скопления, находящиеся на расстояниях до 130 000 световых лет от Земли. Поскольку “Хаббл” наблюдал за некоторыми из этих объектов в течение десятилетия, астрономы смогли точно измерить скорости этих скоплений.

Объединив измерения “Гайи” для 34 шаровых скоплений с измерениями ещё для 12 отдалённых скоплений от “Хаббла”, астрономы смогли определить массу Млечного пути с наибольшей на сегодняшний день точностью.

Результаты исследования будут опубликованы в журнале Astrophysical Journal.


Больше информации: https://arxiv.org/

Вы могли пропустить:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *