وزن کهکشان راه‌شیری چقدر است؟

[ßяɪcε]

دیدن لینک ها برای شما امکان پذیر نیست. لطفا ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید.

طبق تخمین‌هایی که تا کنون دانشمندان زده‌اند، کهکشان راه‌شیری دارای ۲۰۰ میلیارد ستاره است. ولی جرم موجود در کهکشان فقط ستاره‌ها نیستند، بلکه بخش عمده‌ای از جرم آن مربوط به ماده‌ی تاریک است. ستاره‌شناسان می‌دانند که این ماده از تکه و پاره شدن کهکشان جلوگیری می‌کند. دانشمندان بسیار مشتاق هستند که وزن کهکشان‌ها را بدانند تا به این طریق، درک بهتری از روند شکل‌گیری و تکامل آن‌ها داشته باشند. گروهی از محققین دانشگاه جان هاپکینز و دانشگاه کمبریج مطالعه‌ی گسترده‌ای در مورد حرکت‌های خوشه‌های ستاره‌ای دوران‌کننده حول کهکشان راه‌شیری انجام داده‌اند. حرکت سریع‌تر خوشه‌ها نشان دهنده‌ی جرم بالاتر آن‌ها است. اغلب جرم کهکشان‌ها در ماده‌ی تاریک موجود در آن ذخیره شده است.

روشن‌ترین کهکشان‌ها دارای جرم یک میلیارد برابر جرم خورشید هستند و سنگین‌ترین کهکشان‌ها جرمی ۳۰۰،۰۰ میلیارد برابر جرم خورشید دارند. جرم کهکشان راه‌شیری ۱،۵۰۰ میلیارد برابر جرم خورشید است. تخمین‌های قبلی از جرم کهکشان ما بین ۵۰۰ میلیارد و ۳۰۰۰ میلیارد برابر جرم خورشید بود. این عدم قطعیت بالا ناشی از روش‌های مختلف مورد استفاده برای اندازه‌گیری توزیع ماده‌ی تاریک در کهکشان بوده است. ماده‌ی تاریک حدود ۹۰ درصد جرم کهکشان را شامل می‌شود. دکتر «لورا واتکینز» می‌گوید: «ما نمی‌توانیم ماده‌ی تاریک را به‌طور مستقیم تشخیص دهیم. عدم قطعیت‌ موجود نیز ناشی از این واقعیت است. اندازه‌گیری دقیق چیزی که نمی‌توانید آن‌را ببینید، غیرممکن است.»

با توجه به ماهیت نامعلوم ماده‌ی تاریک، گروه محققین از یک روش خلاقانه برای اندازه‌گیری جرم کهکشان استفاده کرده‌اند. این روش بر اندازه‌گیری سرعت خوشه‌های ستاره‌ای تکیه دارد. دکتر «وین ایوانز» از دانشگاه کمبریج، می‌گوید: «هر چقدر جرم یک کهکشان بالاتر باشد، خوشه‌های موجود در آن تحت کشش گرانشی آن، سریع‌تر حرکت می‌کنند. در مطالعات قبلی فقط سرعت نزدیک شدن و یا دور شدن خوشه‌ها از زمین اندازه‌گیری شده است؛ یعنی در واقع سرعت نسبی مد نظر قرار گرفته است، ولی ما سرعت مطلق را محاسبه کرده‌ایم و توانسته‌ایم جرم کهکشان را با دقت خوبی به‌دست آوریم.»

دانشمندان از اندازه‌گیری سرعت خوشه‌هایی که در فاصله‌ی ۶۵،۰۰۰ سال نوری زمین قرار دارند، با استفاده از داده‌های ماهواره‌ی گایا و همچنین از داده‌های تلسکوپ هابل برای بررسی خوشه‌هایی که تا فاصله‌ی ۱۳۰،۰۰۰ سال نوری قرار دارند، استفاده کرده‌اند. دکتر «رولند ون‌در مارل» از موسسه‌ی علوم فضایی، می‌گوید: «ما بسیار خوش‌شانس بوده‌ایم که توانسته‌ایم از ترکیب این داده‌ها استفاده کنیم. با ترکیب اندازه‌گیری‌های ماهواره‌ی گایا از ۳۴ خوشه و ۱۲ خوشه توسط تلسکوپ هابل، ما توانستیم جرم کهکشان راه‌شیری را با دقت خوبی تخمین بزنیم.»