Да будемо јасни, одређивање масе Галаксије Млечног пута није једноставан задатак. С једне стране, запажања су тешка јер Сунчев систем лежи дубоко у диску саме галаксије. Али истовремено, постоји и маса халогене тамне материје наше галаксије, коју је тешко измерити јер није „светлуцава“, па је стога невидљива за конвенционалне методе детекције.
Тренутне процене укупне масе галаксије заснивају се на покретима плимних стреамера гаса и глобуларних кластера, који под утицајем гравитационе масе галаксије. Али до сада, ова мерења су произвела процене масе које се крећу у распону од једног до неколико билиона соларних маса. Као што је професор Лоеб објаснио за Спаце Магазине путем е-поште, прецизно мерење масе Млечног пута је од велике важности за астрономе:
„Млечни пут обезбеђује лабораторију за тестирање стандардног космолошког модела. Овај модел предвиђа да број сателитских галаксија Млечног пута осетљиво зависи од његове масе. Када упоређујемо предвиђања са пописом познатих сателитских галаксија, битно је знати масу Млечног пута. Штавише, укупна маса калибрира количину невидљиве (тамне) материје и добро поставља дубину гравитационог потенцијала и имплицира колико брзо би требало да се звезде крећу да би успеле да побегну у међгалактички простор. "
Због своје студије, проф. Лоеб и др. Фрагионе су стога одабрали нови приступ, који је укључивао моделирање покрета ХВС-а како би се одредила маса наше галаксије. До сада је у нашој галаксији откривено више од 20 ХВС-а који путују брзином до 700 км / с (435 ми / с) и налазе се на удаљености од око 100 до 50 000 свјетлосних година од галактичког центра.
Сматра се да су ове звезде избачене из средишта наше галаксије захваљујући интеракцијама бинарних звезда са супермасивном црном рупом (СМБХ) у центру наше галаксије - ака. Стрелац А *. Иако је њихов тачан узрок још увек предмет расправе, орбите ХВС-а могу се израчунати јер их у потпуности одређује гравитационо поље галаксије.
Како објашњавају у својој студији, истраживачи су користили асиметрију у расподјели радијалне брзине звезда у галактичком халоу да би одредили гравитациони потенцијал галаксије. Брзина ових хало звијезда овиси о потенцијалној брзини бијега ХВС-а, под увјетом да је вријеме потребно да ХВС-ови заврше једну орбиту краће од животног вијека хало звијезда.
Из тога су могли разликовати различите моделе Млечног пута и гравитационе силе које он делује. Усвајањем номиналног времена путовања ових посматраних ХВС-а - које су израчунали на око 330 милиона година, отприлике једнако као и просечан животни век хало звезда - они су могли да добију гравитационе процене за Млечни пут, што је омогућило процене о његовој укупној маси .
"Калибрацијом минималне брзине невезаних звезда, откривамо да се маса Млечног пута налази у интервалу од 1,2-1,9 трилијуна соларних маса", рекао је Лоеб. Иако је још увек подложан опсегу, ова последња процена је значајно побољшање у односу на претходне процене. Шта више, ове процене су у складу са нашим тренутним космолошким моделима који покушавају да објасне сву видљиву материју у Универзуму, као и тамну материју и тамну енергију - Ламбда-ЦДМ модел.
"Изведена маса Млечног пута је у опсегу који се очекује у оквиру стандардног космолошког модела," рекао је Леоб, "где је количина тамне материје око пет пута већа од оне у обичној (светлуцавој) материји."
На основу овог слома може се рећи да нормална материја у нашој галаксији - тј. Звезде, планете, прашина и гас - отпада између 240 и 380 милијарди Сунчевих маса. Дакле, не само што ова последња студија пружа прецизнија ограничења масе за нашу галаксију, већ би нам могла и помоћи да тачно утврдимо колико је звезданих система - тренутне процене говоре да Млечни пут има између 200 до 400 милијарди звезда и 100 милијарди планета .
Поред тога, ова студија је значајна и за проучавање космичке формације и еволуције. Постављањем прецизнијих процена масе наше галаксије, оне која је у складу са тренутним рашчлањивањем нормалне материје и тамне материје, космолози ће моћи да конструишу тачније извештаје о томе како је настао наш Универзум. Један корак је јаснији од разумевања Универзума на највећим вагама!