Už jste někdy byli překvapeni při každoročním vážení v ordinaci, když zjistili, že vaše koupelna v koupelně byla špatně? Nebo jste koupili novou stupnici, která měla odlišný názor než ten starý? To se stalo s naší vlastní Galaxií, Mléčnou dráhou. "Galaxie je štíhlejší, než jsme si mysleli," řekl Xiangxiang Xue z institutu Maxe Plancka pro astronomii v Německu a Národní astronomické observatoře v Číně, kteří vedou výzkumný tým pomocí Sloan Digital Survey k měření hmotnosti hvězd v galaxii . "Tento výsledek nás docela překvapil," řekl Donald Schneider, člen výzkumného týmu ze státu Penn State. Vědci vysvětlili, že to nebyla galaktická strava, která odpovídala nedávnému hubnutí galaxie, ale přesnější měřítko.
Vědci použili pohyby vzdálených hvězd k novému určení hmotnosti Mléčné dráhy. Měřili pohyby 2 400 „modrých horizontálních větví“ hvězd v prodlouženém hvězdném halou, který obklopuje disk galaxie. Tato měření dosahují vzdáleností téměř 200 000 světelných let od galaktického centra, což je zhruba okraj oblasti znázorněné na obrázku výše. Naše Slunce leží asi 25 000 světelných let od středu Galaxie, zhruba v polovině galaktického disku. Z rychlostí těchto hvězd dokázali vědci mnohem lépe odhadnout hmotnost temnoty temné hmoty Mléčné dráhy, která byla podle všeho mnohem „štíhlejší“, než si mysleli dříve.
Objev je založen na datech z projektu známého jako SEGUE (Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration), což je obrovský průzkum hvězd v Mléčné dráze. Pomocí měření hvězdných rychlostí SEGUE ve vnější Mléčné dráze, oblasti známé jako hvězdný halo, vědci určili hmotnost galaxie odvozením množství gravitace potřebné k udržení hvězd na oběžné dráze. Některá ta gravitace pochází ze samotných hvězd Mléčné dráhy, ale většina z toho pochází z distribuce neviditelné temné hmoty, která stále není zcela pochopena.
V posledních předchozích studiích o hmotnosti Mléčné dráhy byly použity smíšené vzorky 50 až 500 objektů. Pro celkovou hmotnost Galaxie předpokládali hmotnosti až dva bilionynásobek hmotnosti Slunce. Naopak, když je měření SDSS-II během 180 000 světelných let korigováno na měření celkové hmotnosti, dává hodnotu mírně pod jeden bilionkrát krát větší než Slunce.
"Obrovská velikost SEGUE nám poskytuje obrovskou statistickou výhodu," řekl Hans-Walter Rix, ředitel Max Planck Institute for Astronomy. "Můžeme vybrat jednotnou sadu indikátorů a velký vzorek hvězd nám umožňuje kalibrovat naši metodu proti realistickým počítačovým simulacím Galaxie." Jiný spolupracovník, Timothy Beers z Michiganské státní univerzity, vysvětlil: „Celková hmotnost Galaxie je obtížné měřit, protože jsme uvázli uprostřed ní. Ale je to jediné nejzákladnější číslo, které musíme vědět, jestli chceme pochopit, jak se Mléčná dráha vytvořila, nebo ji porovnat se vzdálenými galaxiemi, které vidíme zvnějšku. “
Všechna pozorování SDSS-II jsou prováděna z 2,5metrového dalekohledu v Apache Point Observatory v Novém Mexiku. Dalekohled používá mozaikový digitální fotoaparát k zobrazení velkých oblastí oblohy a spektrografy napájené 640 optickými vlákny k měření světla z jednotlivých hvězd, galaxií a kvasarů. Hvězdná spektra SEGUE přeměňují ploché nebe mapy na vícerozměrné pohledy na Mléčnou dráhu, řekl Beers poskytnutím vzdáleností, rychlostí a chemického složení stovek tisíců hvězd.
Zdroj: Penn State, arXiv
