Має схудлий Чумацький Шлях?

Говерт Шилінг, 10 січня 2013 р., 18:15

ЛОНГ-ПЛЯЖ, КАЛІФОРНІЯ—Припустимо, ви одного разу вранці наступили на ваги, виявивши, що важите лише наполовину менше, ніж напередодні. Ви б перевірили ваги, так? Насправді втрата ваги в космічних пропорціях - саме те, що сталося, коли Аліс Дісон перекалібрував ваги, що використовувались для зважування нашої галактики Чумацький Шлях. "Ми виявляємо, що Чумацький Шлях є лише наполовину настільки масивним, як прийнято вважати", - говорить Дісон, астроном Каліфорнійського університету, Санта-Крус, який представив тут свою нову оцінку на 221-му засіданні Американського астрономічного товариства.

Визначення маси Чумацького Шляху складно, частково тому, що більша частина його походить від невидимої темної речовини. Зазвичай вчені вимірюють швидкість обертання галактики (приблизно до 45 000 світлових років від центру) і поєднують результат з теоретичними уявленнями про спосіб розподілу темної матерії. Використовуючи цю техніку, команда під керівництвом Марка Рейда з Гарвардсько-Смітсонівського центру астрофізики в Кембриджі, штат Массачусетс, отримала загальну масу, яка в кілька трильйонів разів перевищує масу Сонця - результат, опублікований у 2009 році. "оцінка загальної маси Галактики складна", і багато невизначеності залишалося.

Дісон та її колеги застосували інший підхід. У дослідженні, яке має бути опубліковане в "Щомісячних повідомленнях Королівського астрономічного товариства", вони вперше шукали дуже далекі зірки в ореолі Чумацького Шляху: величезну космічну кулю в майже мільярд світлових років поперек, в якій старі зірки рояться навколо центру галактики як комарі навколо ліхтарного стовпа. Поширення швидкостей цих далеких гало-зірок показує, скільки маси містить Чумацький Шлях, пояснює вона.

Результат полягає в тому, що Чумацький Шлях важить усього "500" до 1000 млрд. Мас Сонця-менше, ніж наполовину, ніж попередня оцінка Рід. Дісон застерігає, що результат залежить від припущень, які вона зробила щодо розміру ореолу та способу, яким його зірки обертаються навколо галактичного центру, але вона каже, що для її вибору існують переконливі теоретичні причини.

Інші дослідники зустріли оголошення з обережним інтересом. Техніка Дісона "в принципі тверда", говорить Піт ван дер Круйт, астроном з Гронінгенського університету в Нідерландах, який спеціалізується на галактичних дослідженнях. Але гало-зірки занадто рідкісні, щоб на цей момент дати більш ніж орієнтовний результат, говорить він. "В ідеалі, ви хотіли б отримати підтвердження з більших зразків, - каже він, - але ці автори цілком можуть мати рацію".

Менша загальна маса для нашої домашньої галактики мала б кілька наслідків, зокрема для вмісту і розподілу темної речовини Чумацького Шляху. Сучасні теорії передбачають, що такі галактики, як наша, повинні бути оточені сотнями або навіть тисячами менших галактик-супутників-набагато більше, ніж виявили астрономи. Нова оцінка потенційно може допомогти пояснити розбіжності, вважає ван дер Круйт.

Рід додає, що знання маси Чумацького Шляху "важливо для того, щоб зрозуміти, як він утворився, і зрозуміти долю Місцевої Групи [галактик] у найближчі кілька мільярдів років". Оскільки галактики в Місцевій групі (що простягаються на відстань до декількох мільйонів світлових років і включаючи сусідню галактику Андромеду) відчувають гравітацію один одного, «найкращим способом отримати загальну масу буде повна тривимірна швидкість для місцевих Групові галактики, - каже він. - відчувають силу тяжіння один одного, - найкращим способом отримати загальну масу буде повна тривимірна швидкість галактик місцевих груп, - каже він.

Сучасні методи не можуть надати цю інформацію, але Дісон очікує, що додаткові спостереження за допомогою більших телескопів незабаром підтвердять її результати. "Нам потрібно більше [гало] зірок, і нам потрібно простягнутися на більші відстані від центру Чумацького Шляху", - каже вона.