Na podstawie zaktualizowanego po raz trzeci wydania katalogu danych Gaia (opublikowanego w połowie 2022 roku, sporządzonego przez 450 naukowców z 25 krajów, z analizą i danymi dotyczącymi prawie 2 mld gwiazd znajdujących się w Drodze Mlecznej) dokonano korekty masy naszej galaktyki – według najnowszych wyliczeń Droga Mleczna dysponuje masą wynoszącą 200 mld mas gwiazdy Układu Słonecznego, co stanowi wartość kilkukrotnie mniejszą od wcześniej przygotowanych oszacowań.
Jakie informacje znajdziemy w publikacji?
Wieloletnia współpraca teleskopu Hubble i sondy Gaia
Jeszcze kilka lat temu badania naukowców sugerowały, że Droga Mleczna jest cięższa niż przypuszczano. W 2019 roku wykorzystując dane z należącego do NASA Kosmicznego Teleskopu Hubble’a oraz należącego do Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) satelity Gaia, astronomowie ustalili wtedy najdokładniejszy pomiar jej masy – oszacowano ją na 1.5 biliona mas Słońca.
Na jakiej podstawie oszacowano wtedy masę naszej Galaktyki? Zaskakujące jest to, że tylko niewielki procent tej masy wynika ze znajdujących się w Drodze Mlecznej około 200 miliardów gwiazd i supermasywnej czarnej dziury w jej centrum (Sagittarius A* o masie 4.3 milionów Słońc). Reszta to zasługa ciemnej nieuchwytnej materii, która spaja Wszechświat.
Astronomowie wciąż próbują znaleźć bezpośrednie dowody na istnienie ciemnej materii, aby sprawdzić charakter tego tworu. Wiedzą jednak, że jest ona obecna, nawet jeśli nie można jej jeszcze namacalnie wykryć.
Teleskop Hubble’a i sonda kosmiczna Gaia przeprowadziły obserwacje, które wzajemnie się uzupełniały, tworząc całościowy obraz Drogi Mlecznej. Gaia tworzy mapę 3D obiektów astronomicznych Galaktyki i śledzi ich ruchy od czasu rozpoczęcia misji w 2014 roku, z możliwością obserwowania całego nieba. Obiekty te obejmują gromady kuliste, pełne setek tysięcy gwiazd, które krążą wokół centrum Drogi Mlecznej (Gaia zmierzyła 34 gromady kuliste w odległości około 65 tysięcy lat świetlnych). Z kolei Kosmiczny Teleskop Hubble’a zajmuje się mniejszym wycinkiem przestrzeni, mierząc słabsze gwiazdy i odległe gromady (Hubble zmierzył 12 gromad w odległości 130 tysięcy lat świetlnych w ciągu ostatnich 10 lat).
Współpraca tych instrumentów naukowych pozwoliła uchwycić boczny ruch gromad, który pokazuje przyspieszenie grawitacyjne. Masywne galaktyki posiadają szybciej poruszające się gromady ze względu na ogromną grawitację. Połączenie danych z pomiarów pozwoliło astronomom oszacować masę galaktyki w odległości 1 miliona lat świetlnych od Ziemi.
Nadal największą trudność w precyzyjnym oszacowaniu masy całych ogromnych struktur stanowi problem z bezpośrednim wykryciem ciemnej materii, wypełniającej przestrzeń międzygwiezdną.
Powinno również zainteresować …
Najnowsze misje NASA zbadają początki Wszechświata
Gromady kuliste są kluczowymi strukturami we Wszechświecie w kontekście lepszego zrozumienia praw w nim panujących oraz oszacowania właściwości fizycznych najodleglejszych galaktyk (szczególnie w przypadku prób pomiaru masy ciemnej materii ze względu na ogromne odległości), ponieważ zawierają najstarsze gwiazdy, które narodziły się zaledwie kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu.
W porównaniu do innych galaktyk Droga Mleczna nasza jest ciężka od wielu z nich – lżejsze napotkane struktury mają „zaledwie” około 1 miliarda mas Słońca. Najcięższe dotychczas zbadane mają natomiast masę 30 bilionów mas Słońca. Oszacowano, że we Wszechświecie może znajdować się około 350 mld galaktyk oraz aż 3.5 biliona galaktyk typu karłowatego.
Powinno również zainteresować …
(1) edition.cnn.com / „How much weight would the Milky Way weigh if the Milky Way could be weighed?”
(2) www.britannica.com / „Milky Way Galaxy”
(3) www.observatoiredeparis.psl.eu / „Publication of the third Gaia catalog”
(4) science.nasa.gov / „What Does the Milky Way Weigh? Hubble and Gaia Investigate”
Astronomiczne zapytania:
- https://odkrywcyplanet pl/c/kosmos/
