Млечный Путь - одно из чудес ночного неба. Группы звезд, образующих галактику Млечный Путь, хранят многие тайны.
Несмотря на десятилетия попыток, астрономы до сих пор не определили точно, сколько весит наша галактика. Часть проблемы заключается в том, что большая часть массы галактики невидима. Темная материя, загадочное вещество, которое не дает никакого света, составляет около 85 процентов нашего Млечного Пути. Астрономы говорят, что просто считая звезды в нашей галактике, далеко не уйдешь.
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 котором меньшее тело вращается вокруг большего, связаны с массой большего объекта.
Фундаментальная архитектура нашего островного города звезд, галактики Млечный Путь, представляет собой спиральный диск, центральную выпуклость и диффузное гало звезд и шаровых звездных скоплений. И огромный ореол темной материи, окружающий нашу галактику.
Млечный Путь весит около 1,5 триллиона солнечных масс (одна солнечная масса - это масса нашего Солнца), согласно последним измерениям. Лишь несколько процентов из них приходится на долю примерно 200 миллиардов звезд Млечного Пути, включая сверхмассивную черную дыру с массой в 4 миллиона солнечных батарей в центре.
Большая часть остальной массы заперта в темной материи, невидимой и таинственной субстанции, которая действует как строительные леса по всей Вселенной и удерживает звезды в своих галактиках.
Более ранние исследования, датируемые несколькими десятилетиями, использовали различные методы наблюдений, которые давали оценки массы нашей галактики в диапазоне от 500 миллиардов до 3 триллионов солнечных масс. Улучшенное измерение около середины этого ряда.
По словам ученых, нужно узнать массу Млечного Пути более точно, чтобы поместить ее в космологический контекст и сравнить с моделированием галактик в развивающейся вселенной.
Новая оценка массы ставит нашу галактику на более сильную сторону по сравнению с другими галактиками во Вселенной. Самые легкие галактики имеют около миллиарда солнечных масс, а самые тяжелые - 30 триллионов, или в 30 000 раз больше. Масса Млечного Пути в 1,5 триллиона солнечных масс вполне нормальна для галактики с ее яркостью.
Чем массивнее галактика, тем быстрее ее шаровые скопления движутся под действием силы тяжести. Большинство предыдущих измерений вдоль линии визирования для шаровых скоплений, поэтому астрономы знают скорость, с которой шаровое скопление приближается или удаляется от Земли. Однако Gaia и Hubble фиксируют боковое движение шаровых скоплений, из которого можно вычислить более надежную скорость (и, следовательно, гравитационное ускорение).
Когда измерения телескопов объединяются в качестве опорных точек, как булавки на карте, астрономы могут оценить распределение массы Млечного Пути почти на 1 миллион световых лет от Земли.
Эти расчеты, основанные на точных измерениях движения шаровых кластеров от Gaia и Hubble, позволили исследователям определить массу всего Млечного Пути.
Самые ранние поселенцы Млечного Пути, шаровые скопления, содержат самые старые известные звезды, датируемые несколькими сотнями миллионов лет после Большого взрыва, события, которое создало вселенную. Они образовались до строительства спирального диска Млечного Пути, где находятся наше Солнце и Солнечная система.
По мнению исследователей, из-за их больших расстояний шаровые звездные скопления являются одними из лучших трассирующих астрономов, которым приходится измерять массу огромной оболочки темной материи, окружающей нашу галактику, далеко за пределами спирального диска звезд.
