Έχετε εκπλαγεί ποτέ με το ετήσιο βάρος σας στο γραφείο του γιατρού για να διαπιστώσετε ότι η κλίμακα του μπάνιου σας στο σπίτι ήταν λάθος; Ή, αγοράσατε μια νέα κλίμακα που είχε διαφορετική γνώμη με την παλιά σας; Αυτό συνέβη με τον δικό μας Γαλαξία, τον Γαλαξία μας. «Ο Γαλαξίας είναι πιο λεπτός από ό, τι νομίζαμε», δήλωσε ο Xiangxiang Xue του Ινστιτούτου Max Planck για την Αστρονομία στη Γερμανία και τα Εθνικά Αστρονομικά Παρατηρητήρια της Κίνας, που ηγούνται μιας ερευνητικής ομάδας που χρησιμοποιεί την Sloan Digital Survey για τη μέτρηση της μάζας των αστεριών στον γαλαξία . «Ήμασταν αρκετά έκπληκτοι με αυτό το αποτέλεσμα», δήλωσε ο Donald Schneider, μέλος της ερευνητικής ομάδας, από το Penn State. Οι ερευνητές εξήγησαν ότι δεν ήταν μια γαλαξιακή δίαιτα που αντιπροσώπευε το πρόσφατο αδυνάτισμα του γαλαξία, αλλά μια πιο ακριβή κλίμακα.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τις κινήσεις των μακρινών αστεριών για να κάνουν τον νέο προσδιορισμό της μάζας του Γαλαξία. Μετρήθηκαν οι κινήσεις των 2.400 αστέρια «μπλε οριζόντιας διακλάδωσης» στο εκτεταμένο αστρικό φωτοστέφανο που περιβάλλει το δίσκο του γαλαξία. Αυτές οι μετρήσεις φτάνουν σε αποστάσεις σχεδόν 200.000 ετών φωτός από το Γαλαξιακό κέντρο, περίπου στην άκρη της περιοχής που φαίνεται στην παραπάνω εικόνα. Ο Ήλιος μας βρίσκεται περίπου 25.000 έτη φωτός από το κέντρο του Γαλαξία, περίπου στα μισά του δρόμου στον Γαλαξιακό δίσκο. Από τις ταχύτητες αυτών των αστεριών, οι ερευνητές μπόρεσαν να εκτιμήσουν πολύ καλύτερα τη μάζα του φωτοστέφανου της σκοτεινής ύλης του Γαλαξία, το οποίο βρήκαν πολύ «πιο αδύνατο» από ό, τι στο παρελθόν.
Η ανακάλυψη βασίζεται σε δεδομένα από το έργο γνωστό ως SEGUE (Sloan Extension for Galactic κατανόηση και εξερεύνηση), μια τεράστια έρευνα για τα αστέρια στον Γαλαξία μας. Χρησιμοποιώντας τις μετρήσεις SEGUE αστρικών ταχυτήτων στον εξωτερικό Γαλαξία, μια περιοχή γνωστή ως το αστρικό φωτοστέφανο, οι ερευνητές καθόρισαν τη μάζα του Γαλαξία συνάγοντας την ποσότητα βαρύτητας που απαιτείται για να κρατήσουν τα αστέρια σε τροχιά. Κάποιο από αυτά τα βαρύτητα προέρχεται από τα ίδια τα αστέρια του Γαλαξία, αλλά το μεγαλύτερο μέρος της προέρχεται από την κατανομή της αόρατης σκοτεινής ύλης, η οποία δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητή.
Οι πιο πρόσφατες προηγούμενες μελέτες της μάζας του Γαλαξία χρησιμοποίησαν μικτά δείγματα 50 έως 500 αντικειμένων. Υπονοούσαν μάζες έως και δύο τρισεκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου για τη συνολική μάζα του Γαλαξία. Αντίθετα, όταν η μέτρηση SDSS-II εντός 180.000 ετών φωτός διορθωθεί σε μια μέτρηση ολικής μάζας, αποδίδει μια τιμή ελαφρώς κάτω από ένα τρισεκατομμύριο φορές τη μάζα του Ήλιου.
«Το τεράστιο μέγεθος του SEGUE μας δίνει ένα τεράστιο στατιστικό πλεονέκτημα», δήλωσε ο Hans-Walter Rix, διευθυντής του Max Planck Institute for Astronomy. «Μπορούμε να επιλέξουμε ένα ομοιόμορφο σύνολο ιχνηθετών και το μεγάλο δείγμα αστεριών μας επιτρέπει να βαθμονομήσουμε τη μέθοδο μας έναντι ρεαλιστικών προσομοιώσεων υπολογιστών του Γαλαξία». Ένας άλλος συνεργάτης, ο Timothy Beers του Michigan State University, εξήγησε: «Η συνολική μάζα του Γαλαξία είναι δύσκολο να μετρηθεί επειδή είμαστε κολλημένοι στη μέση του. Αλλά είναι ο μοναδικός πιο θεμελιώδης αριθμός που πρέπει να ξέρουμε αν θέλουμε να καταλάβουμε πώς σχηματίστηκε ο Γαλαξίας μας ή να τον συγκρίνουμε με μακρινούς γαλαξίες που βλέπουμε από έξω ».
Όλες οι παρατηρήσεις SDSS-II γίνονται από το τηλεσκόπιο 2,5 μέτρων στο Παρατηρητήριο Apache Point στο Νέο Μεξικό. Το τηλεσκόπιο χρησιμοποιεί ψηφιακή φωτογραφική μηχανή μωσαϊκού για να απεικονίσει μεγάλες περιοχές του ουρανού και φασματογράφους που τροφοδοτούνται από 640 οπτικές ίνες για τη μέτρηση του φωτός από μεμονωμένα αστέρια, γαλαξίες και κβάζαρ. Τα αστρικά φάσματα της SEGUE μετατρέπουν τους χάρτες επίπεδου ουρανού σε πολυδιάστατες προβολές του Γαλαξία, είπε η Beers, παρέχοντας αποστάσεις, ταχύτητες και χημικές συνθέσεις εκατοντάδων χιλιάδων αστεριών.
Πηγή: Penn State, arXiv
