Maknite se od gradskih svjetala, pogledajte gore i vidjet ćete jedno od čuda noćnog neba - svijetle oblačne zvijezde koje čine galaksiju Mliječni put. Naš galaktički dom je ogroman i lijep, ali ostaje mnogo misterija o njemu.
Na primjer, unatoč desetljećima pokušaja, astronomi tek moraju točno utvrditi koliko naša galaksija teži, s procjenama koje kreću od negdje između 700 milijardi i 2 trilijuna puta veće od mase našeg sunca.
Vaganje galaksije, posebno dok živite u njoj nije lak zadatak. "To je poput pokušaja da se izvrši popis stanovništva SAD-a, ali ne možete koristiti internet i ne možete napustiti grad u kojem živite", rekao je astronom Ekta Patel sa Univerziteta Arizona u Tucsonu Live Science. Nitko ne može zalijepiti Mliječni put na kozmičkoj ljestvici i samo pročitati rezultat.
Dio problema je što je većina mase galaksije nevidljiva. Tamna tvar, zagonetna supstanca koja ne daje nikakvu svjetlost, čini oko 85 posto našeg Mliječnog puta, rekao je Patel. Tako da jednostavno brojanje zvijezda u našoj galaksiji neće vas odvesti daleko.
Stoga istraživači obično promatraju orbitu nekog nebeskog objekta, rekao je Patel. Metoda se temelji na jednadžbama gravitacije koje je dao Isaac Newton prije više od 300 godina, a koji vam govore da su brzina i udaljenost na kojoj se manje tijelo okreće oko većeg povezanog s masom većeg predmeta.
Jedna metoda korištena u studiji iz 2017. objavljenoj u časopisu The Astrophysical Journal jest promatranje malih satelitskih galaksija udaljenih stotina tisuća svjetlosnih godina koje obilaze Mliječni put jednako kao što planeti kruže oko zvijezde. Ali postoji problem sa ovim satelitskim galaksijama. "Njihove su orbite dugačke milijarde godina", rekao je Patel, što znači da će se nakon nekoliko kratkih godina jedva povući i istraživači ne mogu lako odrediti njihovu orbitalnu brzinu.
U studiji objavljenoj u lipnju 2018. u časopisu The Astrophysical Journal, Patel i njezini kolege isprobali su novu metodu za vaganje galaksije. Pregledali su simulacije superračunala virtualnih svemira, koji mogu reproducirati mnoge aspekte našeg kozmosa, i pokušali su pronaći primjere malih galaksija koje okružuju veće.
Otprilike 90.000 tih simuliranih satelitskih galaksija tada je uspoređeno s podacima o devet stvarnih galaksija koje kruže oko Mliječnog puta. Tim je odabrao one čija se orbitalna svojstva najviše podudaraju sa stvarnim satelitskim galaksijama i pogledao masu simulirane galaksije kojom su obišli.
To im je omogućilo prilično dobru procjenu stvarne mase naše galaksije, koja se skupila u 960 milijardi puta većoj masi sunca. Patel je rekla da se njezin rezultat nalazi usred većine prethodnih, mada još uvijek ima prostora za veću preciznost. To će vjerojatno doći iz satelita Gaia Europske svemirske agencije, koji je nedavno pružio izuzetno dobra mjerenja orbitalnih svojstava 30 slabašnih patuljastih galaksija koje su okruživale Mliječnim putem. Upotreba ovih podataka, zajedno s kosmološkim simulacijama za precizno prilagođavanje mjerenja težine, "nalazi se na mom popisu obaveza", rekao je Patel.
Nedavno su NASA-in svemirski teleskop Hubble i satelit Gaia Europske svemirske agencije kombinirali svoja promatranja globularnih zvjezdanih grozdova ili otoka zvijezda koji okružuju srce galaksije i otkrili da Mliječni put teži približno 1,5 trilijuna solarnih masa. Taj će broj, koji je možda jedan od najtačnijih, uskoro biti objavljen u idućem broju časopisa The Astrophysical Journal.
Znajući masu galaksije pomoglo bi astronomima u mnogim stvarima, rekao je Patel. Za jedan, astronomi bi mogli bolje izračunati orbite satelitskih galaksija, jer one ovise o masi Mliječnog puta. Teže galaksije također imaju više satelita koji ih okružuju, a dosad su teleskopi opazili oko 50 galaksija koje se vrte oko Mliječnog puta. Kako ne znamo točno koliko teži galaksija, znanstvenici nisu sigurni koliko tačno satelitskih galaksija bi trebali očekivati. Napokon, prava težina Mliječnog puta pomogla bi istraživačima da znaju koliki je udio njegove mase u odnosu na redovitu tvar.
Patel se nada da će buduće studije i bolji podaci na kraju ukloniti ovu neuhvatljivu nepoznanicu.
"Mislim da ćemo u narednih 10 ili 20 godina imati bolji odgovor", rekla je.
Napomena urednika: Ova je priča izvorno objavljena 4. rujna 2018. Ažurirana je 7. ožujka 2019. u 13:30. E. T. kako bi se uključila dodatna procjena mase Mliječnog puta, uzeta iz opažanja prikupljenih NASA-ovim svemirskim teleskopom Hubble i satelitom Gaia Europske svemirske agencije.
