Астрономите изчислиха точната маса на Млечния път

Независимо че днес астрономите внимателно се вглеждат в дълбините на космическото пространство, някои величини на дори близки обекти остават недокрай известни. Така било и с масата на Млечния път, тя е оценявана неведнъж, но стойностите ѝ се различавали. Наскоро астрономите разработиха нов метод, който по тяхно мнение ще позволи по-точно да се оцени масата на галактиката.

Млечният път се състои от около сто милиарда звезди, образуващи огромен звезден диск с диаметър 100 000 светлинни години. Слънцето се явява част от тази структура – тоест, гледайки в небето, ние гледаме в гигантския диск от звезди. Огромното количество звезди и невероятните мащаби на небесата правят измерването на основните параметри (по-конкретно масата) на Млечния път доста нелек процес.

Международна група учени начело с изследователя от Колумбийския университет Андреас Кюпер (Andreas Küpper) изучавали звездите извън пределите на този диск, чиято орбита опасва Млечния път. В новото си изследване екипът показва, че някои потоци звезди, възникващи в резултат на разпад на кълбовидни купове, могат да бъдат използвани за измерване не само на масата на нашата галактика, но и за определяне на мястото на Слънцето в пределите на Млечния път.

„Кълбовидните купове са компактни групи от хиляди до няколко милиона звезди, които са се образували заедно, когато Вселената още е била съвсем млада – разказва Кюпер. – Те се въртят около Млечния път и бавно се разпадат в продължение на милиарди години, оставяйки своя уникална следа. Такива звездни потоци се открояват на фона на останалите звезди на небето, тъй като те са по-плътни и подредени. Точно както инверсионните следи от самолетите се отличават от обикновените облаци.“

В работата си изследователите използвали данните от проекта „Слоанов цифров небесен обзор“ (Sloan Digital Sky Survey). В рамките на тази инициатива учените сканирали небесата над Северното полукълбо на Земята в продължение почти на десетилетие, за да създадат пълен каталог на звездите.

Новият метод бил тестван в хода на изучаването на кълбовидния куп Паломар 5 (Palomar 5), открит през 2001 година над галактичния диск. Съавторът на изследването Едуардо Балбинът (Eduardo Balbinot) от университета в Съри (Англия) установил изменения в плътността на потока на Паломар 5.

„Открихме изразени и редовни изменения в звездния поток – казва той. – И те не могат да бъдат случайни.“

Именно тези изменения позволили на изследователите да проведат безпрецедентно точни измервания. С помощта на суперкомпютъра Yeti в Колумбийския университет те създали няколко милиона модела на потока в различни реализации на Млечния път. Изхождайки от сравнителния анализ на тези модели те изчислили масата на Млечния път в радиус 60 000 светлинни години. Тя превишава масата на Слънцето 210 милиарда пъти (с грешка 20%).

„Важна крачка в тази работа беше използването на надеждни статистически инструменти – същите, които се използват за изучаване на измененията в генома – обяснява Ана Бонаца (Ana Bonaca), съавтор от Йейлския университте. – Този точен подход ни помогна да „претеглим“ Млечния път.“

В бъдеще изследователите възнамеряват да изплозват по-големи структури от Паломар 5, за да получат най-добра точност и най-реалистичен модел на Млечния път от съществуващите. С помощта на новите данни те искап по-добре да разберат историята на формиране и състава на нашата родна галактика, както и да установят с какво Млечният път се отличава от други галактики във Вселената.

Научната статия е публикувана в изданието Astrophysical Journal.