Ακριβώς πόσο μαζική είναι η Γαλαξία;

Ο προσδιορισμός της ακριβούς μάζας του Γαλαξία του Γαλαξία είναι ένα πολύπλοκο έργο λόγω της απεραντοσύνης και της πολυπλοκότητας του ίδιου του γαλαξία. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν διάφορες μεθόδους και παρατηρήσεις για να εκτιμήσουν τη μάζα του Γαλαξία, αλλά οι εκτιμήσεις μπορεί να ποικίλουν ανάλογα με τις τεχνικές και τις υποθέσεις που χρησιμοποιούνται. Ακολουθεί μια επισκόπηση των μεθόδων και των εκτιμώμενων μαζικών περιοχών:

1. Καμπύλη περιστροφής γαλαξιών :Αυτή η μέθοδος μετρά τις ταχύτητες περιστροφής των αστεριών και του αερίου σε διάφορες περιοχές του γαλαξία. Με την ανάλυση της καμπύλης περιστροφής, οι αστρονόμοι μπορούν να συμπεράνουν την κατανομή της μάζας μέσα στον γαλαξία. Οι εκτιμήσεις που βασίζονται στην καμπύλη περιστροφής υποδηλώνουν συνολική μάζα του Γαλαξία στην περιοχή (5.8 - 6.5) x 10^11 ηλιακές μάζες.

2. βαρυτική φακό :Ο βαρυτικός φακός εμφανίζεται όταν το φως από μακρινά αντικείμενα παραμορφώνεται από το βαρυτικό πεδίο των μαζικών αντικειμένων, όπως οι γαλαξίες. Μελετώντας τις στρεβλώσεις υπό το πρίσμα των γαλαξιών του υποβάθρου, οι αστρονόμοι μπορούν να εκτιμήσουν τη μάζα του παρεμβαλλόμενου γαλαξία. Οι εκτιμήσεις που χρησιμοποιούν αυτή τη μέθοδο υποδηλώνουν ένα εύρος μάζας για τον Γαλαξία μεταξύ (0,9 - 1,9) x 10^12 ηλιακές μάζες.

3. Δορυφορική Galaxy Dynamics :Ο Γαλαξίας έχει αρκετούς δορυφορικούς γαλαξίες, όπως τα μαγελικά σύννεφα, που το περιστρέφονται. Μελετώντας τις κινήσεις και τη δυναμική αυτών των δορυφορικών γαλαξιών, οι αστρονόμοι μπορούν να συμπεράνουν τη μάζα του Γαλαξία. Αυτή η μέθοδος υποδηλώνει μάζα (0,7 - 1,0) x 10^12 ηλιακές μάζες.

4. Ανάλυση εξίσωσης τζιν :Η εξίσωση τζιν σχετίζεται με τη διασπορά ταχύτητας των αστεριών σε έναν γαλαξία στη μάζα του. Με τη μέτρηση της διασποράς ταχύτητας των αστεριών σε διάφορα μέρη του Γαλαξία, οι αστρονόμοι μπορούν να εκτιμήσουν την τοπική πυκνότητα και ως εκ τούτου τη συνολική μάζα του γαλαξία. Οι εκτιμήσεις που χρησιμοποιούν αυτή τη μέθοδο υποδηλώνουν μάζα (4.5 - 6.0) x 10^11 ηλιακές μάζες.

5. Μοντέλα σκοτεινής ύλης :Η σκοτεινή ύλη είναι μια υποθετική μορφή ύλης που δεν εκπέμπει ή αντανακλά το φως, αλλά πιστεύεται ότι αποτελεί σημαντικό μέρος της μάζας του σύμπαντος. Η παρουσία σκοτεινής ύλης με τον Γαλαξία συνάγεται από διάφορες παρατηρήσεις και η κατανομή της μπορεί να διαμορφωθεί για να εκτιμηθεί η συνολική μάζα του γαλαξία. Τα μοντέλα υποδεικνύουν μια συνολική μάζα, συμπεριλαμβανομένης της σκοτεινής ύλης, της τάξης των (1 - 2) x 10^12 ηλιακές μάζες.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτές οι εκτιμήσεις μάζας μπορεί να ποικίλλουν ανάλογα με τις υποθέσεις και τις τεχνικές που χρησιμοποιούνται και εξακολουθεί να υπάρχει κάποια αβεβαιότητα για τον προσδιορισμό της ακριβούς μάζας του Γαλαξία. Επιπλέον, η μάζα του Γαλαξία δεν είναι ομοιόμορφα κατανεμημένη, με το μεγαλύτερο μέρος της μάζας της να συγκεντρωθεί στην κεντρική περιοχή, συμπεριλαμβανομένης της υπερμεγέθης μαύρης τρύπα στον πυρήνα της.