Maknite se od gradskih svjetala, pogledaj gore i vidjet ćeš jedno od čuda noćnog neba – sjajne oblake zvijezda koje čine galaksiju pod nazivom Mliječni put. Naš galaktički dom je prostran i lijep, ali posjeduje mnoge tajne.
Na primjer, unatoč desetljećima pokušaja, astronomi tek trebaju odrediti koliko naša galaksija teži, s procjenama koje se kreću od 700 milijardi i 2 trilijuna puta više nego naše Sunce.
Vaganje galaksije, osobito dok živite u njoj, nije lagan zadatak. “To je kao da pokušavate provesti popis stanovništva u SAD-u, ali ne možete koristiti internet i ne možete napustiti grad u kojem živite”, izjavio je za Live Science astronom Ekta Patel sa Sveučilišta Arizona u Tucsonu. Nitko ne može staviti Mliječni put na kozmičku skalu i samo pročitati rezultat.
Dio problema je što je većina mase galaksije nevidljiva. Tamna tvar i zagonetna tvar koja ne odaje nikakvu svjetlost, čini oko 85 posto našeg Mliječnog puta, rekao je Patel. Tako jednostavno prebrojavanje zvijezda u našoj galaksiji neće vas odvesti daleko.
Stoga istraživači obično gledaju u orbitu nekog nebeskog objekta, rekao je Patel. Metoda se temelji na gravitacijskim jednadžbama izvedenim od strane Isaaca Newtona prije više od 300 godina, što vam govori da je brzina i udaljenost na kojoj se manje tijelo kreće, povezano s masom većeg objekta.
Jedna od metoda, korištena u istraživanju iz 2017., objavljenom u časopisu The Astrophysical Journal, jest pogledati male satelitske galaksije udaljene stotine tisuća svjetlosnih godina koje prolaze oko Mliječnog puta baš kao što planeti kruže oko zvijezde. Ali postoji problem s tim satelitskim galaksijama. “Njihove orbite su dugačke milijardama godina”, rekao je Patel, što znači da istraživači ne mogu lako odrediti njihovu orbitalnu brzinu.
U studiji objavljenoj u lipnju 2018. u časopisu The Astrophysical Journal, Patel i kolege pokušali su novu metodu vaganja galaksije. Pogledali su superračunalne simulacije virtualnih svemira, koji mogu reproducirati mnoge aspekte našeg kozmosa i pokušali pronaći primjere malih galaksija koje orbitiraju veće.
Otprilike 90.000 tih simuliranih satelitskih galaksija zatim je uspoređeno s podacima o devet pravih galaksija koje kruže oko Mliječne staze. Tim je odabrao one čija se orbitalna svojstva najviše uklapaju u stvarne satelitske galaksije i promatrala masu simulirane galaksije koju su obilazili. To im je dalo prilično dobru procjenu stvarne mase naše galaksije, koja je zabilježila 960 milijardi puta veću masu od Sunca.
Poznavanje mase galaksije pomoglo bi astronomima s mnogo stvari, rekao je Patel. Kao prvo, astronomi bi mogli bolje izračunati orbite satelitskih galaksija jer one ovise o masi Mliječnog puta. Teže galaksije također imaju više satelita koji kruže oko njih, a do sada su teleskopi primijetili oko 50 galaksija koje kruže oko Mliječnog puta. Budući da ne znamo točno koliko teži galaksija, znanstvenici nisu sigurni koliko bi satelitskih galaksija trebali očekivati. Konačno, prava težina Mliječnog puta pomogla bi istraživačima da znaju koliki je udio njegove mase u odnosu na redovitu materiju. Patel se nada da će buduće studije i bolji podaci naposljetku ugasiti poneke nepoznanice.
