Астрономи и даље покушавају да мере масу Млечног пута и стално долазе са различитим бројевима. Али није да су лоши у математици. Мерење масе нечег огромног колико Млечан пут збуњује. Плус, ми смо уграђени у то; Потребно је неколико врло паметних маневара да би се ограничила његова маса.
Маса Млечног пута основно је научно питање на које астрономи деценијама покушавају да одговоре. Проблем је у томе што се чак и најбоље оцене астронома јако разликују. Потешкоћа не произлази из мерења маса самих звезда. Настаје из изазова мерења тамне материје.
Не знате шта је тамна материја? Ок, Спаце Магазине је ту да вам помогне. (Ако знате шта је то, онда можете прескочити следећи одељак.)
Обавезно „Шта је тамна ствар?“ Део
Пре свега, тамна материја је хипотетичка. Ми заправо не знамо шта је то. Али знамо да је тамо, или боље да знамо да је нешто тамо.
Ствари са којима можемо да видимо и у интеракцији су направљене од онога што се назива „барионска материја.“ Сачињена је од атома и то су све ствари по којима смо упознати: наша тела, планете, звезде, наочаре Ким Јонг-ун-а, итд. Али барионска материја чини само око 10-15% материје у универзуму.
Мислимо да тамна материја чини око 85-90% материје у универзуму. Разликује се од уобичајене материје јер не утиче на светло и не можемо је видети. Зато се то зове тамна материја.
Али знамо да је тамо зато што се галаксије понашају као да имају много већу масу него што је можемо видети. Наговештај да је ту у гравитацији. Галаксије морају имати већу масу, а самим тим и већу гравитацију него што можемо видјети у њиховој редовној материји, или би се једноставно летеле. Њихова маса и гравитација држе их заједно.
Кратка верзија је да ствари једноставно не би могле бити овакве какве јесу уколико није било пуно веће масе него што можемо да измеримо.
То је заиста тешко измерити
“Једноставно не можемо детектирати тамну материју.”
Лаура Ваткинс, Европска јужна опсерваторија
“Једноставно не можемо директно открити тамну материју,“Објашњава Лаура Ваткинс (Европска јужна опсерваторија, Немачка), која је водила тим који је вршио анализу. „То је оно што доводи до садашње несигурности у маси Млечног пута - не можете тачно да мерите шта не можете да видите!“
Па како да измеримо нешто што не можемо да видимо? Астрономи су заузети себе мерењем ефекта тамне материје, а затим врше посао уназад. Али чак и уз сав труд уложен у то, процене се јако разликују, од чак 500 милијарди пута веће од масе нашег Сунца, до три билиона пута веће од масе нашег Сунца. То је огромна разлика, а прави проблем је у астрономији. А то је због тешкоће мерења све тамне материје.
Сада нова студија коју је водила Лаура Ваткинс из Европске јужне опсерваторије сматра да су они још најближи мерењу тамне материје, а самим тим и целе масе, Млечног пута. Њихов број?
Кажу да Млечни пут садржи 1,5 билиона пута већу масу од нашег Сунца, односно 1,5 билиона соларних маса, у радијусу од 125 000 светлосних година од галактичког центра.
Студија се ослања на друго објављивање података мисије Гаиа Европске свемирске агенције. Аутори су га комбиновали са запажањима из свемирског телескопа Хуббле.
Хајде да уђемо у црева како астрономи мере масу Млечног пута.
Астрономи не могу једноставно узети узорке мерења звезда и затим екстраполирати. То не функционира јер не могу да виде сву тамну материју. Значи они мере друге ствари. А захваљујући мисији Гаиа, за њих је већ урађено гомила мерења.
Унесите Гаиа и Глобуларни кластери
Гаиа је мисија ЕСО-а да створи 3Д мапу Млечног пута. То је амбициозна мисија, али је дала одличне резултате. Гаиа је измерила позициону и радијалну брзину од око милијарду звезда у Млечном путу и у Локалној групи. То је око један проценат звезда у нашој галаксији. То можда не звучи пуно, али тачност мерења је такође веома важна, посебно када је реч о мерењу тамне материје.
Неке од приближно милијарду звезда које је Гаиа измерила налазе се у кугластим гроздовима који су близу Млечног пута. Кугласти кластери су сферне колекције звезда, а око 150 их је кружило око Млечног пута. Оно што је најважније, масивнија је галаксија, брже је орбита глобуларних кластера. А Гаиа нам је дала тачнија мерења њихове брзине него икад раније.
“Што је галаксија масивнија, то ће се бржи њени гроздови кретати под повлачењем њене гравитације.“
Н. Вин Еванс, Университи оф Цамбридге, Велика Британија.
“Што је галаксија масивнија, то ће се бржи њени гроздови кретати под повлачењем њене гравитације“Објашњава Н. Вин Еванс (Университи оф Цамбридге, Велика Британија). „Већина претходних мерења открила је брзину којом се кластер приближава или се повлачи са Земље, то је брзина дуж наше видне линије. Међутим, били смо у могућности и да меримо бочно кретање кластера, из чега се може израчунати укупна брзина, а самим тим и галактичка маса.“
Хуббле помаже
Што се више удаљује глобуларна скупина, то нам више говоре о маси Млечног пута. Иако је Гаиа пружала изузетно тачна мерења брзина кластера, управо је часни свемирски телескоп Хуббле мерио кластере на удаљености од 130.000 светлосних година од Земље, додајући велику меру новом мерењу масе за Млечни пут.
“Глобални кластери се протежу до велике удаљености, па се сматрају најбољим трагачима које астрономи користе за мерење масе наше галаксијеРекао је Тони Сохн (Институт за свемирски телескоп, САД), који је водио Хуббле-ова мерења.
“Имали смо срећу да имамо тако сјајну комбинацију података,Објаснио је Роеланд П. ван дер Марел (Институт за свемирски телескоп, САД). „Комбиновањем Гаијевих мерења 34 кугличних кластера са мерењима 12 удаљенијих кластера од Хубблеа, могли бисмо забити масу Млечног пута на начин који би био немогућ без ова два свемирска телескопа.“
Зашто је важно
И шта сад?
Маса Млечног пута више је од само знатижеље, то је суштински и важан део много већих питања. Садржај тамне материје галаксије повезан је са формирањем и растом структура у Универзуму.
Ово тачније мерење масе Млечног пута помаже нам да разумемо нашу кућну галаксију и њено место у космосу.
Није лоше.
Извори:
- Истраживачки рад: Докази за средње-масни млечни пут из Хаиа ДР2 Хало Глобулар Глустер Цлустер
- Изјава за штампу: Хуббле и Гаиа прецизно масирају Млечни пут
