Результати нового дослідження показують, що загальна маса нашої галактики може бути принаймні вдвічі меншою, ніж передбачалося раніше.
Уявіть, що одного ранку ви стали на ваги, і ті показали лише половину вашої вчорашньої ваги. Ви б перевірили ваги, правильно? Насправді ж сталася саме космічна за своїм масштабом втрата ваги, коли Еліс Дісон (Alis Deason), астроном університету Каліфорнії в Санта-Круз, переналаштувала «ваги» для зважування нашої галактики. «Ми вважаємо, що Чумацький Шлях має лише половину загальноприйнятої маси», - сказала вона, представляючи результат своїх досліджень на 221-му засіданні Американської астрономічної спільноти.
Визначити масу Чумацького Шляху непросто, оскільки значна частина цієї маси пов'язана з темною речовиною, недоступною для спостереження. Вчені зазвичай вимірюють швидкість обертання галактики (приблизно на відстані 45000 світлових років від її центру) і поєднують результат з теоретичними уявленнями про розподіл темної матерії. У 2009 році команда під керівництвом Марка Рейда (Mark Reid) з Гарвард-Смітсоніанівського астрофізичного центру в Кембриджі, штат Массачусетс, визначила цим способом загальну масу галактики рівної кільком трильйонам мас Сонця. Але й донині, на думку Рейда, тут залишається багато невизначеностей, так що «визначення повної маси Галактики все ще є складним завданням».
Еліс Дісон та її колеги використовували інший підхід. В першу чергу вони шукали найбільш далекі зірки в гало Чумацького Шляху: величезної області простору сотнею тисяч світлових років у поперечнику, де старі зірки рояться навколо галактичного центру як нічні метелики навколо ліхтаря. Розкид швидкостей у зірок в галактичному гало якраз і дозволив Дісон розрахувати масу Чумацького Шляху.
У підсумку команда прийшла до висновку, що шукана маса становить «всього лише» 500-1000 мільярдів сонячних - менше половини величини, визначеної раніше Рейдом. Дисон звертає увагу, що отриманий результат все ж залежить від зроблених нею припущень про розмір галактичного гало і тип руху зірок навколо галактичного центру, але для цих допущень, за її словами, є переконливі теоретичні підстави.
Інші дослідники зустріли повідомлення Еліс з обережним інтересом. «Методика Дісон є в принципі переконливою», - вважає Пітер ван дер Круїт (Pieter van der Kruit), астроном університету Гронінгена, Нідерланди. «Але зірки в гало розташовані занадто рідко, щоб дати щось більше, ніж орієнтовний результат», - говорить він. «В ідеалі хотілося б підтвердження від більшої вибірки, але автори цілком можуть бути і праві».
Менша маса нашої домашньої галактики мала б кілька наслідків, наприклад, для кількості темної матерії і характеру її розподілу в Чумацькому Шляху. Нинішні теорії передбачають, що галактики типу нашої повинні бути оточені сотнями або навіть тисячами менших галактик-сателітів - багато більше знайденого астрономами. За словами Пітера ван дер Круїта, нова оцінка потенційно могла б пояснити дане протиріччя.
Рейд додає, що знання маси Чумацького Шляху «важливе для розуміння того, як відбувалося формування галактики, і що чекає Місцеву Групу (галактик) в наступні кілька мільярдів років». Оскільки галактики в Місцевій Групі (що простягається на відстань в кілька мільйонів світлових років і включає найближчу галактику Андромеди) відчувають тяжіння один одного, то «кращим способом отримати повну масу було б побудова повної 3D моделі розподілу швидкостей в Місцевій Групі галактик», - вважає він.
Існуючі можливості не дозволяють зібрати таку інформацію, але Дісон очікує, що додаткові спостереження більш великих телескопів незабаром підтвердять її результати. «Нам потрібно більше зірок [в гало], і нам потрібно досягти більших відстаней від центру Чумацького Шляху», - говорить вона.
Джерелі1
. Has the Milky Way Lost Weight?
2. The cold veil of the Milky Way stellar haloІлюстрації
1. Панорама Чумацького Шляху на тлі південного неба, зроблена біля обсерваторії Параналь, Чилі, 2009 рік (фрагмент.
2. Панорама Чумацького Шляху на тлі південного неба, зроблена біля обсерваторії Параналь, Чилі, 2009 р.3
. Панорама Чумацького Шляху, зроблена в Долині Смерті, США, 2005 рік.