Astronomii au recalculat cât de masivă este galaxia noastră de origine, Calea Lactee, folosind date noi din Telescopul Spațial Hubble al NASA și din satelitul Gaia al Agenției Spațiale Europene. Rezultatele sunt: Galaxia noastră cântărește aproximativ 1, 54 miliarde de mase solare, potrivit unui nou studiu programat pentru publicarea în Astrophysical Journal .
Ashley Strickland de la CNN raportează că o cantitate surprinzător de mică din acea masă provine din cele 200 de miliarde de stele de pe Calea Lactee și din gaura neagră, mare de 4 milioane de energie solară, pe care o învârtesc cu toții. Restul este compus din materie întunecată, lucrurile nedetectabile care constituie 80 la sută din univers.
Ce este materia întunecată? În mod literal, nu știm; cercetătorii consideră că ar putea fi tone de stele pitice maro nedetectabile, găuri negre supermasive sau particule teoretice exotice precum neutralinos.
Înțelegerea masei galaxiei noastre, indiferent de ce este compusă, este importantă în astronomie. George Dvorsky la Gizmodo relatează că necunoașterea masei spiralei noastre de acasă face dificilă calcularea modului în care interacționează cu galaxiile din apropiere, precum Andromeda. Cunoașterea masei propriei noastre galaxii ne-ar ajuta, de asemenea, să înțelegem mai bine cum a evoluat, oferindu-ne mai multă cunoaștere a modului în care au ajuns alte galaxii.
„Vrem să cunoaștem mai exact calea Lactee, pentru a o putea pune într-un context cosmologic și a o compara cu simulările galaxiilor din universul în evoluție”, co-autor Roeland van der Marel, astronom la Telescopul spațial Institutul de Știință din Baltimore, spune într-un comunicat de presă. „Necunoașterea masei precise a Căii Lactee prezintă o problemă pentru o mulțime de întrebări cosmologice.”
Anterior, estimările pentru masa Calea Lactee erau peste tot pe hartă, variind de la o masă solară 500 miliarde solare la 2 sau 3 trilioane de mase. Noile numere îl pun chiar la mijloc.
„Am fost surprinși că valoarea noastră a scăzut în mijlocul unei game foarte largi de estimări anterioare”, a declarat Dvorsky, liderul studiului, Laura Watkins, de la Observatorul European din Sud. „Multe dintre cele mai recente studii au avut tendința de a favoriza valori mai mici. Așadar, această valoare a fost pe capătul cel mai recent al lucrărilor. ”
În timp ce Calea Lactee este puțin mai curată decât se așteptau cercetătorii, este mai mult sau mai puțin o masă medie pentru o galaxie de dimensiunea sa. Până în prezent, cercetătorii au găsit galaxii la fel de ușoare ca 1 miliard de mase solare și la fel de grele ca 30 de miliarde de mase solare, care este de aproximativ 20 de ori mai masivă decât a noastră.
Cercetătorii au tehnici pentru estimarea masei de galaxii îndepărtate pe care le vedem prin telescoapele noastre prin utilizarea vitezei cu care se învârt. Dar, după cum notează Phil Plait de la blogul Bad Astronomy, măsurarea masei Calea Lactee este mult mai dificilă, deoarece suntem în interiorul ei și nu putem obține imaginea cea mare, literal. „Pentru a fi corect, este ca și cum ai încerca să înțelegi casa ta, dar să nu ai voie să părăsești dulapul tău”, scrie el. „Suntem în Calea Lactee, blocați la jumătatea drumului din centru și tot ceea ce învățăm despre asta învățăm de aici.”
Însă cercetătorii au decis că își pot da seama de viteza Calea Lactee, uitându-se la unele dintre cele 157 de grupuri globulare sau grupuri de stele cu densitate mare, care orbitează în centrul galaxiei. Astfel, echipa a analizat 34 de grupuri îndepărtate, măsurate pe parcursul a 22 de luni de satelitul sondaj Gaia de la ASA, cuprins între 6.500 și 70.000 de ani lumină. De asemenea, au examinat alte 12 clustere observate de telescopul Hubble, unele până la 130.000 de ani lumină, preluate pe o perioadă de 10 ani. Mișcările acestor clustere de-a lungul timpului le-au oferit cercetătorilor suficiente date pentru a estima rotația întregii galaxii, pe care le-ar putea folosi pentru a calcula masa acesteia.
„Cu cât este mai masivă o galaxie, cu atât mai rapid grupurile sale se deplasează sub atragerea gravitației sale”, spune într-un comunicat de presă co-autorul N. Wyn Evans de la Universitatea din Cambridge. „Majoritatea măsurătorilor anterioare au găsit viteza cu care un grup se apropie sau se retrage de pe Pământ, aceasta este viteza de-a lungul liniei noastre de vedere. Cu toate acestea, am putut măsura și mișcarea laterală a ciorchinilor, din care se poate calcula viteza totală și, prin urmare, masa galactică. "
Plait raportează că echipa a trebuit să estimeze masa galaxiei dincolo de marca de 130.000 de ani lumină, în special halo de materie întunecată despre care se crede că o înconjoară. Asta înseamnă că există o marjă de eroare destul de mare în estimare, ceea ce înseamnă că adevărata masă a Calea Lactee poate fi undeva între 0, 79 și 2, 29 trilioane de mase solare - dar estimarea actuală este un început bun. Iar Watkins îi spune lui Dvorsky la Gizmodo că Gaia, care este de așteptat să mapeze cerul pentru încă un deceniu, va continua să dezvăluie mai multe clustere globulare și să îi ajute pe astronomi să continue rafinarea estimării în greutate a galaxiei.
