Kuidas Hubble ja Gaia kaalusid Linnuteed

Kunstniku kontseptsioon meie kodugalaktika, Linnutee arvutiga genereeritud mudeli kohta ja seda ümbritsevate selles uuringus kasutatud globaalsete klastrite täpsed asukohad. Pilt ESA / Hubble / NASA / L kaudu. Calçada / SpaceTelescope.org.

Aidake EarthSkyl jätkata! Palun annetage meie iga-aastasele rahva rahastuskampaaniale, mida saate.

Kasutades NASA Hubble'i kosmoseteleskoopi ja Euroopa Kosmoseagentuuri satelliiti Gaia, ütlesid astronoomid möödunud nädala lõpus (7. märtsil 2019), et nad on suutnud teha veel ühe täpseima mõõtmise meie Linnutee galaktika massist. Nende tööd on heaks kiidetud avaldamiseks eelretsenseeritavas Astrophysical Journalis (eeltrükk siin).

Linnutee kaalub umbes 1, 5 triljonit korda meie päikese massi. Kas see tähendab, et sellel on 1, 5 triljonit päikesetaolist tähte? Üldse mitte. Need astronoomid ütlesid, et vaid paar protsenti Linnutee massist on galaktika umbes 200 miljardit tähte. Selle mõne protsendi hulka kuulub 4 miljoni päikeseenergiaga ülimassiivne must auk Linnutee keskuses. Nad ütlesid, et suurem osa ülejäänud galaktika massist - umbes 90 protsenti sellest - on lukustatud nähtamatusse ja salapärasesse tumeainesse. HubbleSite'i avalduses selgitati:

Varasemad, aastakümneid tagasi tehtud uuringud kasutasid mitmesuguseid vaatlusmeetodeid, mis andsid meie galaktika massi hinnanguliseks väärtuseks vahemikus 500 miljardit kuni 3 triljonit päikesemassi. Täiustatud mõõtmine on selle vahemiku keskpaigas ...

Uus massiprognoos asetab meie galaktika lihakamale poole, võrreldes teiste universumi galaktikatega. Kergemaid galaktikaid on umbes miljard päikese massi, samas kui kõige raskemad on 30 triljonit ehk 30 000 korda massilisemad. Linnutee mass 1, 5 triljonit päikesemassi on selle heleduse korral galaktika jaoks üsna normaalne.

On selge, et Linnutee ei ole võimalik skaalale panna. Kuidas üks galaktikat kaalub? Astronoomide avalduses öeldakse:

Need astronoomid kasutasid Hubble'i ja Gaiat globaalsete täheparvede kolmemõõtmelise liikumise mõõtmiseks - isoleeritud sfäärilised saared, millest igaüks sisaldab sadu tuhandeid tähti, mis tiirlevad meie galaktika keskpunktis.

Ehkki me ei näe seda, on tumeaine universumis domineeriv mateeria ja seda saab kaaluda selle mõju kaudu nähtavatele objektidele nagu globaalsed klastrid. Mida massiivsem galaktika, seda kiiremini liiguvad selle ümmargused klastrid raskusjõu mõjul. Enamik varasemaid mõõtmisi on kulgenud vaatevinklist globaalsete klastriteni, nii et astronoomid teavad kiirust, mille abil ümmargune klaster Maale läheneb või taandub. Hubble ja Gaia registreerivad siiski globaalsete klastrite liikumise külgsuunas, millest saab arvutada usaldusväärsema kiiruse (ja seetõttu ka gravitatsioonikiirenduse).

Uus uuring suurendas Gaia mõõtmisi 34 globaalse klastri korral 65 000 valgusaastani, Hubble'i mõõtmistega 12 klastrist kuni 130 000 valgusaastani, mis saadi 10-aastase perioodi jooksul tehtud piltide põhjal. Astronoomid ütlesid:

Kui Gaia ja Hubble'i mõõtmised ühendatakse ankurpunktidena, nagu näiteks tihvtid kaardil, saame [Linnutee] massi jaotumist Maalt hinnata ligikaudu miljonile valgusaastale.

Alumine rida: teadlased kasutasid meie koduse galaktika, Linnutee, massi mõõtmiseks 44 ümmarguse täheparve mõõdetud kiirust.

Allikas: tõendid Gaia DR2 Halo Globular Cluster Cluster-liikumiste massilise Linnutee kohta

SpaceTelescope.org ja HubbleSite.org kaudu