Все новости

Млечный Путь похудел вдвое или потяжелел втрое. Теперь мы еще точнее знаем массу нашей Галактики, но и это не предел

С помощью данных космических телескопов «Хаббл» и Gaia астрономы уточнили массу Млечного Пути. Она расположилась примерно посередине между предыдущими оценками, больше минимальной в три раза и меньше максимальной в два. Главной проблемой, которую пытались решить ученые, было «взвешивание» темной материи — гипотетической формы вещества, которая не испускает электромагнитного излучения и не взаимодействует с ним напрямую, поэтому узнать о ней хотя бы что-то непросто.
Млечный Путь NASA
Описание
Млечный Путь
© NASA

Астрономам нужно знать массу Галактики как можно точнее для того, чтобы понять, как она развивалась в космологическом контексте, насколько она типична или нетипична для представителей того же класса объектов. Кроме того, знания о Млечном Пути могут пригодиться для того, чтобы на их основе делать выводы о других галактиках.

Млечный Путь — это спиральная галактика с перемычкой, в которой находится Солнечная система и наша планета. Галактика состоит из ядра, балджа — утолщения в центре галактики, диска с рукавами и гало. В ядре располагается сверхмассивная черная дыра, в балдже, диске и рукавах — звезды, планеты, пыль и межзвездный газ. Как и многие другие галактики, Млечный Путь также окружает сферическое гало, состоящее из разреженного горячего газа, звезд и темной материи.

Читайте также: Весь спектр темных материй. Гид «Чердака» по гипотезам астрофизиков о природе неуловимой массы наблюдаемых галактик

Массу многих объектов в центре Галактики астрономы определили уже достаточно точно. Например, для сверхмассивной черной дыры она составляет чуть более 4 миллионов масс Солнца, а для всех звезд — около 200 миллиардов солнечных. Однако гораздо больше массы (оценки доходят до 90%) сосредоточено в темной материи, «взвесить» которую довольно сложно из-за того, что она не испускает излучения и не взаимодействует напрямую с другими формами вещества.

Раньше астрономы уже не раз «взвешивали» Млечный Путь целиком. Согласно предыдущим оценкам, его масса составляла от 500 миллиардов до 3 триллионов солнечных масс. Однако астрономы из США и Великобритании решили уточнить эту цифру. В статье, принятой к публикации в The Astrophysical Journal и выложенной на сервисе препринтов arXiv.org, они рассказывают, что решили узнать о массе темной материи, измерив скорость движения шаровых звездных скоплений. Эти объекты вращаются в гало вокруг Галактики и испытывают на себе гравитационное влияние темной материи. С помощью этого метода астрономы могут косвенно узнать о массе загадочного вещества.

Сгенерированное компьютером изображение Млечного Пути. Шаровые звездные скопления показаны яркими точками по краям
Описание
Сгенерированное компьютером изображение Млечного Пути. Шаровые звездные скопления показаны яркими точками по краям

Основой для вычисления стали данные космических телескопов Gaia и «Хаббл», которые фиксировали перемещения шаровых скоплений в трех измерениях. Благодаря первому в распоряжении астрономов оказалась информация о скорости 34 шаровых скоплений, которые движутся на расстоянии примерно 65 тысяч световых лет от Земли. Данные «Хаббла» рассказали о других 12 скоплениях, самое дальнее из которых двигалось в 130 световых годах от нашей планеты.

В результате астрономы пришли к выводу, что масса Млечного Пути составляет примерно 1,54 триллиона солнечных масс. Однако даже это не самая точная цифра: астрономы ожидают от данных Gaia гораздо большего. Например, с помощью этого телескопа можно будет уточнить форму гало вокруг Млечного Пути, а также использовать в вычислениях бо́льшее число звездных скоплений. Астрономы ожидают, что телескоп будет работать до 2022 года.

 Наиль Фарукшин