Har du någonsin blivit förvånad över din årliga invägning på läkarkontoret för att upptäcka att din badrumsskala hemma var fel? Eller köpte du en ny skala som hade en åsiktsskillnad med din gamla? Det är vad som har hänt med vår egen Galaxy, Vintergatan. "Galaxen är smalare än vi trodde," sa Xiangxiang Xue från Max Planck Institute for Astronomy i Tyskland och National Astronomical Observatories of China, som leder ett forskarteam som använder Sloan Digital Survey för att mäta massan på stjärnorna i galaxen . "Vi blev ganska förvånade över detta resultat," sa Donald Schneider, en medlem av forskargruppen, från Penn State. Forskarna förklarade att det inte var en galaktisk diet som stod för galaxens senaste bantning, utan en mer exakt skala.
Forskarna använde rörelserna från avlägsna stjärnor för att göra den nya bestämningen av Vintergatan. De mätte rörelserna av 2 400 "blå horisontella gren" -stjärnor i den utökade stjärnahalogen som omger galaxens skiva. Dessa mätningar når avstånd på nästan 200 000 ljusår från det galaktiska centrumet, ungefär kanten av regionen illustrerad på bilden ovan. Vår sol ligger cirka 25 000 ljusår från galaxens centrum, ungefär halvvägs ute på den galaktiska disken. Från dessa stjärns hastigheter kunde forskarna uppskatta mycket bättre massan på Vintergatan i mörka ämnen, som de tyckte vara mycket "smalare" än förut tänkt.
Upptäckten är baserad på data från projektet känt som SEGUE (Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration), en enorm undersökning av stjärnor i Vintergatan. Med hjälp av SEGUE-mätningar av stjärnhastigheter i det yttre mjölkvägen, en region känd som den stella halo, bestämde forskarna massan av galaxen genom att dra slutsatsen om den tyngdkraft som krävs för att hålla stjärnorna i omloppsbana. En del av den tyngdkraften kommer från mjölkvägsstjärnorna själva, men det mesta kommer distributionen av osynlig mörk materia, som fortfarande inte är helt förstått.
De senaste tidigare studierna av mjölkvägens massa använde blandade prover av 50 till 500 föremål. De antydde massor upp till två biljoner gånger solens massa för galaxens totala massa. Däremot, när SDSS-II-mätningen inom 180 000 ljusår korrigeras till en totalmassamätning, ger den ett värde något under en biljon gånger solens massa.
"Den enorma storleken på SEGUE ger oss en enorm statistisk fördel", säger Hans-Walter Rix, chef för Max Planck Institute for Astronomy. "Vi kan välja en enhetlig uppsättning av spårare, och det stora urvalet av stjärnor gör att vi kan kalibrera vår metod mot realistiska datasimuleringar av Galaxy." En annan samarbetspartner, Timothy Beers från Michigan State University, förklarade: ”Galaxens totala massa är svår att mäta eftersom vi sitter fast mitt i den. Men det är det mest grundläggande antalet som vi måste veta om vi vill förstå hur Vintergatan bildades eller att jämföra det med avlägsna galaxer som vi ser från utsidan. ”
Alla observationer från SDSS-II görs från 2,5-meters teleskopet vid Apache Point Observatory i New Mexico. Teleskopet använder en digital mosaikkamera för att avbilda stora områden med himmel och spektrografer som matas av 640 optiska fibrer för att mäta ljus från enskilda stjärnor, galaxer och kvasarer. SEGUE: s stjärnspektra förvandlar platta himmelkartor till flerdimensionella vyer av Vintergatan, sa Beers, genom att tillhandahålla avstånd, hastigheter och kemiska kompositioner av hundratusentals stjärnor.
Källa: Penn State, arXiv
