Новый расчет выявил точную массу Млечного пути - 640 миллиардов Солнц
Наука

Новый расчет выявил точную массу Млечного пути - 640 миллиардов Солнц

8 февраля 2024 года, 11:17

Международная команда астрофизиков, проведя сложные вычисления, определила, что масса Млечного пути близка к нижней границе предыдущих оценок, которые ориентировались на диапазон от 600 млрд до 1 трлн масс Солнца. Детальный расчет показал, что она составляет 640 млрд масс Солнца. Из этого следует, что предыдущие оценки количества темной материи в нашей галактике были заметно завышены.

Главной целью исследователей было рассчитать массу нашей Галактики, точный показатель которой до сих пор не определен. Метод расчета путем сложения массы планет, звезд, пыли, газа, оцениваемых приблизительно, оказался ненадежным и практически не учитывал роль темной материи.

В качестве альтернативы предлагалось посмотреть, как меняется орбитальная скорость звезд в зависимости от расстояния до центра галактики. Эта характеристика, известная как кривая вращения, дает верхнее рамочное ограничение массы Млечного Пути от 600 миллиардов до триллиона масс Солнца. Теперь же стало известно, что можно дать еще более точную оценку.

Астрофизики во главе с Киан Рош предложили новый метод вычисления массы галактики — по скорости, с которой части звезд удается преодолеть гравитационное притяжение Млечного Пути и вырваться в межзвездное пространство. Минимальная скорость и даст необходимое ограничение.

Проблема была лишь в том, что ускользнуть из гравитационных объятий космического гиганта удается лишь горстке звезд, которой недостаточно для по-настоящему точных вычислений. Здесь на помощь ученым пришло статистическое распределение скоростей звезд, полученное при помощи космического телескопа «Гея».

Если массу Луны теоретически можно рассчитать по пылинкам, подброшенным на ее поверхности (если измерить массу и скорость каждой из них, на что способен суперкомпьютер), то массу галактики можно рассчитать по таким же пылинкам в ее масштабе — звездам. В итоге, прогнав через вычислительные мощности параметры буквально миллиардов звезд, команда вычислила скорости их «убегания» в радиусе от 4 до 11 килопарсеков от центра галактики.

Результат оказался весьма занимательным: масса Млечного Пути была определена как 640 миллиардов солнц. Это недалеко от нижнего предела, указанного в предыдущих исследованиях, что свидетельствует о высокой точности нового метода. А вычисленная скорость вполне может считаться «четвертой космической».

Кроме того, исследование показало, что многие ученые ранее несколько переоценивали количество темной материи в Млечном Пути. На самом деле ее гало (смоделированное в работе как профиль Наварро-Френка-Уайта) должно быть немного тоньше. Таким образом, разрешение одной из теоретических загадок диалектически привело к установлению новых интригующих и требующих дальнейшего изучения фактов о нашем космическом доме.