Megbecsülték, mekkora a galaxisunk tömege

A Tejútrendszer képe a Napunk (Sun) helyzetével (fantáziarajz)

A Tejútrendszer tömegének megbecslése igazi galaktikus feladat. Most egy kanadai kutató állt elő egy értékkel, ami szerinte az eddigi legpontosabb.

Gwendolyn Eadie, a kanadai McMaster Egyetem fizikus és csillagász doktorandusz hallgatója tűzte ki célul maga elé a feladatot, hogy meghatározza, mekkora nagyjából a galaxisunk tömege. A részletes számításokat a Kanadai Asztronómiai Társaság winnipegi ülésén mutatja be, és az Astrophysical Journal fogja publikálni.

700 milliárd naptömeg

Az eddig közzétett válasz röviden: 7x10¹¹ naptömeg, vagyis nagyjából a Napunk tömege szorozva 700 milliárddal. A Nap tömege pedig 2 kvintillió (azaz a 2-es után még 30 nulla) kilogramm, illetve 330 000-szerese a Föld tömegének.

Saját galaxisunk, illetve bármely más galaxis tömegének mérése különlegesen nehéz. Egy galaxis nemcsak csillagokból, bolygókból, holdakból, gázokból, porból és más objektumokból és anyagokból áll, hanem nagy adag sötét anyagból.

Ez utóbbi az anyag rejtélyes, láthatatlan formája, amelynek természetét még nem teljesen értjük, és közvetlenül még sosem észlelték laboratóriumban. A csillagászok és a kozmológusok azonban képesek kikövetkeztetni a sötét anyag jelenlétét a látható objektumokra gyakorolt gravitációs hatása alapján.

A Tejútrendszer képe a Napunk (Sun) helyzetével (fantáziarajz) Forrás: NASA/Adler/U. Chicago/Wesleyan/JPL-Caltech

Csillaghalmazok sebessége segít a becslésben

Eadie az egyetemi fokozatához szükséges tanulmányok megkezdése óta vizsgálja a Tejútrendszer és sötét anyag összetevőjének a tömegét. Ehhez a Tejútrendszerben keringő globuláris csillaghalmazok sebességeit és helyzeteit használja.

A globuláris halmazok pályáját a galaxis gravitációja határozza meg, és ezt a nagy tömegű sötét anyag összetevője írja elő.

Eadie kutatásainak újdonsága az a technika, amit a globuláris halmazok (GH) sebességének felhasználására fejlesztett ki.

Egy GH teljes sebességét két irányban kell mérni: egyik a látóirány mentén, a másik az ég síkján keresztben (ez az úgynevezett sajátmozgás). Sajnos azonban a kutatók még nem mérték meg az összes GH sajátmozgását a Tejútrendszer körül.

Eadie azonban kifejlesztett egy módszert arra, hogyan használja ezeket a részben ismert sebességeket a teljesen ismert sebességekhez hozzáadva, hogy megbecsülje a galaxis tömegét. Módszere a galaxis középpontjától bármilyen távolságra elhelyezkedő anyagtömeg nagyságának előrejelzésére is alkalmas, bizonytalanságokkal, ami könnyen összehasonlíthatóvá teszi eredményeit más tanulmányokéival.