Отойдите от городских огней, посмотрите вверх, и вы увидите одно из чудес ночного неба - яркие облачные полосы звезд, которые составляют галактику Млечный Путь. Наш галактический дом обширен и красив, но многие тайны о нем еще неизведанны.
Например, несмотря на десятилетия попыток, астрономам еще предстоит точно определить, сколько весит наша галактика. Сейчас оценки заключаются в пределах от 700 до 2 триллионов раз больше массы нашего Солнца.
Взвешивание галактики, особенно, в то время как вы живете в ней, - непростая задача. Это похоже на попытку провести перепись населения большого государства, когда вы не можете пользоваться Интернетом, и не можете покинуть город, в котором живете.
Частью проблемы является то, что большая часть массы галактики невидима. Темная материя, загадочное вещество, которое не выделяет никакого света, составляет около 85 процентов Млечного Пути. Так что просто подсчет звезд в нашей галактике не даст даже приблизительного ответа.
Поэтому исследователи обычно смотрят на орбиту какого-то небесного объекта. Метод основан на уравнениях гравитации, полученных Исааком Ньютоном более 300 лет назад, которые говорят, что скорость и расстояние, на которых меньшее тело вращается вокруг большего, зависит от массы более крупного объекта.
Один из методов, использованных в исследовании 2017 года, заключается в том, чтобы взглянуть на небольшие галактики-спутники (Большое и Малое Магеллановы облака и др.) в сотнях тысяч световых лет от Земли, которые движутся относительно Млечного пути, так же как планеты вращаются вокруг звезды. Но есть проблемы с этими галактиками. Время их прохождения по орбите составляет миллиарды лет, поэтому за время жизни исследователя они едва сдвинутся, и исследователи не смогут легко определить их орбитальную скорость.
Экта Пател (Университет штата Аризона) и ее коллеги опробовали новый метод взвешивания галактики. Они создали симуляции виртуальных вселенных, которые могут воспроизвести многие аспекты нашего космоса и попытались найти примеры небольших галактик, которые являются спутниками более крупных.
Примерно 90 000 из этих смоделированных спутниковых галактик затем сравнивались с данными о девяти реальных галактиках, вращающихся вокруг Млечного Пути. Команда выбрала те, чьи орбитальные свойства наиболее близко соответствовали реальным спутниковым галактикам и смотрели на массу моделируемой галактики.
Это дало им довольно хорошую оценку истинной массы нашей галактики, которая в 960 миллиардов раз превышала массу Солнца. Пател считает, что ее результат хорош, хотя есть еще место для большей точности. Вероятно, она возлагает надежды на спутник Gaia Европейского космического агентства, который недавно произвел измерения орбитальных свойств 30 карликовых галактик, вращающихся вокруг Млечного пути. Использование этих данных наряду с космологическими симуляторами для точной настройки измерения веса позволит предельно точно определить массу нашей Галактики.
По словам Пател, знание массы галактики поможет многим астрономам. Во-первых, астрономы могли бы лучше вычислить орбиты спутниковых галактик, поскольку они зависят от массы Млечного Пути. Более тяжелые галактики также имеют больше спутников, вращающихся вокруг них, и до сих пор телескопы обнаружили около 50 галактик-спутников Млечного Пути. Наконец, истинный вес Млечного Пути поможет исследователям узнать, какая доля его массы - темная материя по сравнению с обычным веществом.
Вам будет интересно:
Эксперт NASA - "На Марсе жизнь есть"
Млечный Путь переполнен водными мирами, но планет похожих на Землю меньше, чем считалось раньше
Ученые считают, что Марс изначально находился на орбите Венеры
5 объяснений ученых, почему мы до сих пор не встретили пришельцев
Оставьте комментарий! Помогите улучшить качество материала.
