Wyjdź z świateł miasta, podnieś oczy na nocne niebo i podziwiaj jasne obłoki gwiazd, które tworzą naszą galaktykę Drogi Mlecznej. Żyjemy w pięknym i dużym miejscu, które kryje wiele tajemnic. Na przykład od dziesięcioleci astronomowie próbują określić wagę galaktyki, ale szacunki wahają się od 700 do 2 bilionów. razy masa Słońca.
Ważenie galaktyki jest niezwykle skomplikowanym procesem, zwłaszcza jeśli mieszkasz na jego terytorium. To tak, jakbyś musiał przeprowadzić spis ludności kraju, ale Internet został ci odebrany i nie wolno ci opuszczać granic miasta. Nie jesteśmy w stanie używać gigantycznych skal przestrzeni i robić wszystkiego w staromodny sposób.
Problem wydaje się również, że duża część masy galaktycznej pozostaje niewidoczna. Tajemnicza substancja, która nie emituje światła i nazywa się ciemną materią, zajmuje około 85% Drogi Mlecznej. Dlatego zwykłe liczenie gwiazd nie prowadzi nigdzie. Naukowcy muszą skupić się na orbicie znanego obiektu. Metoda opiera się na równaniach grawitacji, wyprowadzonych ponad 300 lat temu przez Izaaka Newtona. Mówią, że prędkość i odległość, przy której mniejsze ciało obraca się wokół dużego, jest związane z masą dużego obiektu.
Oznacza to, że musisz spojrzeć na małe galaktyki satelitarne odległe o setki tysięcy lat świetlnych, które krążą wokół Drogi Mlecznej. Ale to nie jest takie proste, ponieważ orbity takich galaktyk rozciągają się na miliardy lat. Z tego powodu naukowcy postanowili skorzystać z nowej metody, która wykorzystuje symulacje superkomputerów wirtualnych wszechświatów, które mogą odtwarzać wiele aspektów naszego kosmosu. Około 90 000 tych symulowanych galaktyk satelitarnych zostało następnie porównanych z danymi z 9 prawdziwych galaktyk krążących wokół naszej. Wybór padł na tych, których właściwości orbitalne najbardziej odpowiadały rzeczywistym galaktykom satelitarnym, i badali symulowaną masę.
To pozwoliło nam oszacować masę Drogi Mlecznej na 960 miliardów razy więcej niż energia słoneczna. Mamy doskonały wynik, ale naukowcy uważają, że można osiągnąć większą dokładność. Pomoże w tym satelita Gaia z ESA, który niedawno zapewnił dobre pomiary właściwości orbitalnych 30 słabych galaktyk karłowatych.
Znajomość masy galaktycznej będzie przydatna dla wielu naukowców. Astronomowie mogliby lepiej obliczyć orbity galaktyk satelitarnych, ponieważ zależą one od masy Drogi Mlecznej. Cięższe mają więcej satelitów. Do tej pory wokół naszej galaktyki zauważyliśmy 50 obracających się sąsiadów. Ponadto prawdziwa waga powie dokładnie, jaka część spada na ciemną materię.
