Η μάζα του Γαλαξία είναι 1,6 τρισεκατομμύρια ήλιοι, πολύ περισσότερο από ό,τι είχε εκτιμηθεί προηγουμένως

Σε μια νέα και εξαιρετικά αξιόλογη έρευνα, μια ομάδα αστρονόμων κατάφερε να υπολογίσει τη μάζα του γαλαξία που φιλοξενεί μας με πρωτοφανή ακρίβεια, ευρήματα που υποδηλώνουν ότι είναι της τάξης των 1,6 τρισεκατομμυρίων Ήλιων.

Οι αστρονόμοι εκτιμούν ότι υπάρχουν μεταξύ 200 και 400 δισεκατομμύρια αστέρια στον γαλακτώδη τρόπο. Η εκτίμηση της μάζας του Γαλαξία αποκλειστικά με βάση τις μάζες των αστεριών θα το καθιστούσε εύκολη υπόθεση, ωστόσο υπάρχουν πολλές περισσότερες οντότητες εκτός από αστέρια που συμβάλλουν στη μάζα του γαλαξία, εμποδίζοντας την έρευνα σε υποτονικό βαθμό. Πρώτον, ο Γαλαξίας, όπως και κάθε άλλος γαλαξίας, καλύπτεται από ένα σκοτεινό φωτοστέφανο ύλης που υπερτερεί κατά πολύ των συλλογικών συστατικών αστεριών. Δεδομένου ότι αυτό το φωτοστέφανο είναι αόρατο, οι υπολογισμοί είναι πολύ δύσκολο να γίνουν.

Ωστόσο, αξιοποιώντας μια εξαιρετικά έξυπνη μέθοδο, ο Sangmo Tony Sohn του Επιστημονικού Ινστιτούτου Διαστημικού Τηλεσκοπίου και οι συνεργάτες του μπόρεσαν να παράσχουν μια ευρέως αποδεκτή εκτίμηση της μάζας του Γαλαξία, μελετώντας έναν από τους πιο εξωτερικούς δορυφόρους γαλαξίες σε τροχιά. Ο Γαλαξίας έχει περίπου δύο δωδεκάδες δορυφόρους γαλαξίες που περιφέρονται γύρω από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που βρίσκεται στο κέντρο της. Μελετώντας τις τροχιές αυτών των δορυφορικών γαλαξιών, συμπεριλαμβανομένης της ταχύτητας και της ακτίνας τους, οι επιστήμονες μπορούν να συμπεράνουν τη μάζα τόσο του δορυφόρου όσο και του γαλαξία του ξενιστή.

Ο κύριος υποψήφιος για μελέτη είναι ο δορυφορικός γαλαξίας «Leo I», ο οποίος είναι ο πιο απομακρυσμένος που βρίσκεται περίπου 850.000 έτη φωτός από το κέντρο του Γαλαξία μας, ενώ κινείται επίσης εξαιρετικά γρήγορα. Αυτά τα δύο χαρακτηριστικά τον έκαναν ιδανικό αντικείμενο μελέτης, καθώς ως ο πιο μακρινός δορυφορικός γαλαξίας, χωράει όλο το σκοτεινό φωτοστέφανο του Γαλαξία μέσα στην τροχιά του. Αν είναι αρχικά ένας γαλαξίας δορυφόρος, αυτό είναι. Και ακριβώς εδώ, σε αυτήν την μάλλον περίπλοκη κρίση κρίσης, ότι η τεχνική επιτρέπει τη μαζική εξαγωγή συμπερασμάτων. Εάν ο Γαλαξίας έχει αρκετή μάζα, τότε ο Λέων θα περιφέρω όντως γύρω του, αν όχι, ο Λέων Ι δεν είναι δορυφόρος και απλώς ...περνάει.

Προκειμένου να συναγάγουν την πορεία του Λέοντα Ι στο διάστημα, οι επιστήμονες προσδιόρισαν πρώτα τη μετατόπισή του Doppler - υποδεικνύοντας μια κίνηση προς τα εμπρός ή προς τα πίσω κατά μήκος της οπτικής μας γραμμής - ωστόσο στη συνέχεια έπρεπε να προσδιορίσουν και τη σωστή κίνησή του - την αλλαγή στη θέση του γαλαξία από το ένα έτος στο επόμενο. Για το σκοπό αυτό, ο Sohn και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble για να συγκρίνουν τη θέση του Λέοντα Ι το 2006 και το 2011 με περισσότερους από εκατό γαλαξίες φόντου.

Milky Way:μια γερή κυρία

Τέλος, οι ερευνητές μπόρεσαν να υπολογίσουν ότι ο Λέων Ι περιφέρεται γύρω από τον Γαλαξία με 200 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο, η οποία είναι περίπου συγκρίσιμη με την ταχύτητα του δικού μας ήλιου που περιστρέφεται γύρω από το κέντρο του Γαλαξία μας, μόνο ο Λέων Ι είναι 30 φορές μεγαλύτερη απόσταση. Για να διατηρηθεί μια τέτοια ταχύτητα σε μια τέτοια απόσταση απαιτεί πολλή επιπλέον μάζα.

Για να μάθουμε πόση ακριβώς επιπλέον μάζα θα απαιτείται, μια συνοδευτική μελέτη με επικεφαλής τον Michael Boylan-Kolchin του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια, Irvine, πραγματοποίησε μια προσομοίωση του τρόπου με τον οποίο γιγάντιοι γαλαξίες όπως ο Γαλαξίας μεγαλώνουν καταπίνοντας μικρότερους γαλαξίες, διαπιστώνοντας ότι οι νάνοι γαλαξίες κινούμενος τόσο γρήγορα όσο ο Λέων Ι είμαι σχεδόν πάντα δεμένος με τους γίγαντες, πράγμα που σημαίνει ότι ο Λέων Ι είναι ένας πραγματικός δορυφόρος. Εν ολίγοις, ο Boylan-Kolchin και η ομάδα του υπολόγισαν ότι η μάζα του Γαλαξία είναι περίπου 1,6 τρισεκατομμύρια ήλιοι ή αρκετά μεγαλύτερη από ό,τι πιστεύαμε παλαιότερα.

Τα ευρήματα αναφέρθηκαν στο Astrophysical Journal.

μέσω Scientific American