最新測量銀河系質量為9600億倍太陽質量
天文學家現在對銀河系重量有了更好的了解。最近的一項研究報告顯示:這個數字是9600億太陽質量。研究小組成員說,先前的估計範圍在7000億到2萬億太陽質量之間。當然,在測量銀河系這樣的星系質量時,浴室尺度是不行的。相反天文學家必須研究星系如何與環繞它的其他天體發生引力反應。通過繪製衛星星系和恆星流的運動軌跡,研究人員可以估算出銀河系這樣的螺旋星系的大小。
銀河系橫跨在智利的拉西拉望遠鏡之上,圖片:ESO/S. Brunier
最近研究對這個久經考驗的方法略有不同。研究人員沒有把注意力集中在軌道物體的位置或速度上,而是把注意力放在物體的角動量上。團隊成員說,這種特徵更加穩定。研究報告的主要作者、亞利桑那大學天文系和斯圖爾特天文台的研究生埃克塔·帕特爾在一份聲明中說:想想看,一個花樣滑冰運動員在做旋轉動作。當她把胳膊縮回來時,她轉得更快了。換句話說,她的速度改變了,但是她的角動量在整個表演過程中保持不變
帕特爾和她的團隊使用了銀河系50個已知衛星星系中的9個3D模型,將它們測量到的角動量與一個由20000個與銀河系相似的宿主星系組成模擬宇宙進行比較,計算出銀河系質量是太陽的9600億倍。但這並不意味著我們的銀河系擁有近一萬億顆恆星。天文學家認為恆星、氣體、塵埃和其他「正常」物質只佔宇宙質量的15%,其餘被鎖在神秘的暗物質中,無法直接觀察到,而銀河系擁有約2000億顆恆星。
比仙女座小
研究小組的研究結果進一步證實了附近的仙女座星系,也被稱為M31,比我們的銀河系還要大。了解仙女座星系很重要,因為這兩個星系將在45億年之後發生碰撞。現在仙女座正以每秒68英里(每秒110公里)的速度接近銀河系。追蹤仙女座星系的運動「相當於觀察人類毛髮在月球的距離上生長」。研究小組成員說,歐洲蓋亞宇宙飛船和智利大型天氣觀測望遠鏡的觀測結果將有助於進一步完善與衛星星系相關的測量,為它們的角動量提供更精確的數值。
合著者格蒂娜·貝斯拉,亞利桑那大學天文學教授說:我們的方法允許利用測量多個衛星星系的速度同時得到一個答案,冷暗物質理論預測的質量銀河系暈一個健壯的方式。它非常適合利用目前觀測數據集和數值能力的快速增長。這項研究發表在《天體物理學》上。帕特爾在丹佛舉行的美國天文學會第232次會議上也公布了研究結果。
博科園-科學科普|文:Nola Taylor Redd/Space
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