天文学者は、私たちのホーム銀河である天の川銀河がNASAのハッブル宇宙望遠鏡と欧州宇宙機関のガイア衛星からの新しいデータを使用していることを再計算しました。 結果は次のとおりです。Astrophysical Journalでの公開が予定されている新しい研究によると、私たちの銀河の重量は約1.54兆太陽質量です。
CNNのアシュリーストリックランドは、その質量の驚くほど少ない量は、天の川の2, 000億個の星と、すべてが渦巻く400万個の太陽質量の大きなブラックホールから来ていると報告しています。 残りは、宇宙の80％を構成する検出不可能な物質であるダークマターで構成されています。
暗黒物質とは何ですか？ 文字通りわかりません。 研究者たちは、検出できない茶色のwar星、超大質量ブラックホール、またはニュートラリーノのようなエキゾチックな理論上の粒子のトンである可能性があると仮定しています。
私たちの銀河の質量を理解することは、それが何で構成されていても、天文学では重要です。 Gizmodoの George Dvorskyは、ホームスパイラルの質量を知らないと、アンドロメダのような近くの銀河との相互作用を計算することが困難になると報告しています。 私たち自身の銀河の質量を知ることは、それがどのように進化したかをよりよく理解するのに役立ち、他の銀河がどのようになったかについてのより多くの洞察を与えてくれます。
「天の川の質量をより正確に知りたいので、宇宙論的な文脈に入れて、進化する宇宙の銀河のシミュレーションと比較できるようにしたい」と、宇宙望遠鏡の天文学者であるローランド・ファン・デル・マレルボルチモアの科学研究所は、プレスリリースで述べています。 「天の川の正確な質量を知らないことは、多くの宇宙論的問題の問題を提示します。」
以前は、天の川の質量の推定値は、わずか5000億の太陽質量から2兆または3兆の質量に至るまで、マップ全体に存在していました。 新しい数字は、真ん中にそれを置きます。
「我々の価値が以前の非常に広い範囲の推定値の中間に落ちたことに驚いた」と、欧州南天文台のローラ・ワトキンス研究リーダーはドヴォルスキーに語った。 「最新の研究の多くは、低い値を好む傾向がありました。 そのため、この価値は最新の作品のハイエンドにありました。」
天の川は、研究者が予想したよりも少し暗いですが、その大きさの銀河の場合、多かれ少なかれ平均質量です。 これまでのところ、研究者たちは10億個の太陽質量の軽い銀河と30兆個の太陽質量の銀河を発見しており、これは私たち自身の約20倍の質量です。
研究者には、望遠鏡を通して見える遠方の銀河の質量を、それらが回転する速度を使用して推定する技術があります。 しかし、Bad AstronomyブログのPhil Plaitが指摘しているように、天の川の質量を測定することははるかに困難です。 「公平に言えば、それはあなたの家を理解しようとしているが、クローゼットから離れることは許されていないようなものだ」と彼は書いている。 「私たちは天の川の中にいて、中心から半分ほど離れたところにいます。それについて学んだことはすべてここから学びます。」
しかし、研究者たちは、銀河の中心を周回する157個の球状星団、または非常に密集した星のグループのいくつかを見ることで、天の川の速度を把握できると判断しました。 そこで、チームは、6, 500〜70, 000光年離れたESAのガイア星測量衛星によって22か月にわたって測定された34の離れたクラスターを見ました。 彼らはまた、ハッブル望遠鏡で観測された他の12個のクラスターを調べました。それらは、最大130, 000光年離れたところにあり、10年間にわたって撮影されました。 これらのクラスターの経時的な動きにより、研究者は銀河全体の回転を推定するのに十分なデータを得ることができ、銀河の質量の計算に使用できました。
ケンブリッジ大学の共著者であるN.ウィンエヴァンスは、別のプレスリリースで、「銀河がより重ければ重いほど、そのクラスターは重力の影響を受けてより速く移動します」と述べています。 「以前のほとんどの測定では、クラスターが地球に接近または後退する速度、つまり視線に沿った速度を検出しました。 しかし、クラスターの横方向の動きも測定することができ、そこから全速度、ひいては銀河質量を計算できます。」
Plaitは、チームが130, 000光年マークを超える銀河の質量、特にそれを取り巻くと考えられている暗黒物質のハローを推定しなければならなかったと報告しています。 これは、推定にかなり大きな誤差があることを意味します。つまり、天の川の真の質量は0.79兆から2.29兆の太陽質量の間にあるかもしれませんが、現在の推定は良い出発点です。 そして、ワトキンスはギズモードのドヴォルスキーに、今後10年間、空をマップすると予想されるガイアは、より多くの球状星団を明らかにし続け、天文学者が銀河の重量推定を洗練し続けるのを助けると語る。
