За последние десятилетия астрономия проделала большой путь. Мы многое узнали о Солнечной системе, нашей галактике и Вселенной в целом. Несмотря на это, такая важная характеристика, как масса Млечного пути, все еще оценивается весьма приблизительно. Считается, что наша галактика состоит из 100 млрд звезд и имеет диаметр 100-200 тысяч световых лет. Огромное количество звезд и гигантские масштабы галактики усложняют подсчет ее массы. Сейчас разброс оценки общей ее массы составляет от 0,8 до 1,5 триллионов масс Солнца.

Ученые из США и Великобритании использовали новый метод, позволяющий проанализировать плотность галактики. Они отслеживали потоки звезд, вращающиеся вокруг Млечного пути, но за его пределами. Такие потоки образуются при распаде шаровых скоплений. Отмечается, что, теоретически, их можно использовать не только для оценки массы галактики, но и для уточнения положения Солнца внутри нее.

«Шаровые скопления – это небольшие группы от нескольких тысяч до миллионов звезд. Они образовались, когда Вселенная была еще очень молодой». – говорит Андреас Коппер из Колумбийского университета. – «Эти скопления вращаются вокруг Млечного пути и постепенно распадаются в течение многих миллиардов лет, оставляя за собой специфический хвост». Этот след, условно напоминающий инверсионный след самолета, хорошо различается на фоне остальных звезд.

Ученые использовали данные наблюдения за северным полушарием, собранные за 10 лет экспериментом «Слоановский цифровой обзор неба» (Sloan Digital Sky Survey). Они испробовали свою методику на шаровом скоплении, известном как Паломар 5, которое было открыто еще в 2001 году. В результате глубокого анализа данных ученым удалось установить хорошо выраженные и регулярные прогибы в потоке звезд, вызванные неравномерностью гравитационного поля галактики. Моделирование на суперкомпьютере позволило создать ограниченный массив моделей нашей галактики в радиусе 60 тысяч световых лет. В этом объеме масса Млечного пути составляет, с учетом всех возможных моделей, 0,21 трлн масс Солнца с точностью до 20%.

Для выделения прогибов на потоке Паломар 5 в данных астрономических наблюдений были использованы новые продвинутые статистические алгоритмы. Предыдущие попытки применить этот метод давали слишком неоднозначные результаты.

В будущем астрономы надеются применить свой метод к другим шаровым скоплениям вокруг Млечного пути, чтобы создать точную гравитационную модель всей нашей галактики. Это, в свою очередь, позволит уточнить наши знания о ее составе, истории происхождения и взаимодействии с другими галактиками.

Ссылка: phys.org

Обсудить