Astronomi är beryktad för att ta upp fler frågor än den svarar. Tänk på att den stora majoriteten av materien är osynlig.
Även om astronomer har samlat överväldigande bevis på att mörk materia utgör ungefär 84 procent av universumets materia - ger raka förklaringar för rotationen av enskilda galaxer, rörelserna från avlägsna galaxkluster och böjningen av avlägset stjärnljus - förblir de osäkra på några detaljer.
Nu tror en grupp australiensiska astronomer att det bara är hälften så mycket mörk materia i Vintergatan som tidigare trott.
1933 observerade den schweiziska astronomen Fritz Zwicky Coma-klustret - ett galaxklynge ungefär 320 miljoner ljusår bort och nästan 2 ljusår över - och fann att det rörde sig för snabbt. Det fanns helt enkelt inte tillräckligt med synlig materia för att hålla galaxklyngen ihop.
Zwicky bestämde sig för att det måste finnas en dold ingrediens, känd som dunkle Materie, eller mörk materia, som orsakade rörelserna i dessa galaxer att vara så stora.
Sedan 1978 tittade den amerikanska astronomen Vera Rubin på enskilda galaxer. Astronomer antog till stor del galaxer roterade ungefär som vårt solsystem, med de yttre planeterna roterande långsammare än de inre planeterna. Detta argument överensstämmer med Newtons lagar och antagandet att större delen av massan är belägen i mitten.
Men Rubin fann att galaxer roterade ingenting som vårt eget solsystem. De yttre stjärnorna roterade inte långsammare än de inre stjärnorna, utan lika snabbt. Det måste vara mörk materia i utkanten av varje galax.
Nu har astronomen Prajwal Kafle, från University of Western Australia, och hans kollegor återigen observerat hastigheten på stjärnorna i utkanten av vår egen galax, Vintergatan. Men han gjorde det i mycket större detalj än tidigare uppskattningar.
Från en stjärns hastighet är det relativt enkelt att beräkna alla inre massor. Den enkla ekvationen nedan visar att den inre massan (M) är lika med avståndet stjärnan är från det galaktiska centrumet (R) gånger dess hastighet (V) kvadrat, allt dividerat med gravitationskonstanten (G):
Kafle och hans kollegor använde messier fysik redovisning för galaxens slarv. Men poängen rymmer, med en stjärns hastighet, kan du beräkna alla inre massor. Och med flera stjärns hastigheter kommer du säkert att vara mer exakt. Teamet fann att den mörka materien i vår galax väger 800 miljarder gånger solens massa, hälften av tidigare uppskattningar.
"Den nuvarande idén om galaxbildning och evolution ... förutspår att det borde finnas en handfull stora satellitgalaxer runt Vintergatan som är synliga med blotta ögat, men det ser vi inte," sade Kafle i en nyhetsmeddelande. Detta kallas vanligtvis det saknade satellitproblemet och det har undvikit astronomer i flera år.
”När du använder vår mätning av massan av mörk materia förutspår teorin att det bara borde finnas tre satellitgalaxer där ute, vilket är exakt vad vi ser; Stor Magellanic Cloud, Small Magellanic Cloud och Sagittarius Dwarf Galaxy, sade Kafle.
Dessa nya mätningar kan bevisa att Vintergatan inte riktigt är den behemoth astronomer som tidigare trott. De hjälper också till att förklara varför det finns så få satellitgalaxer i omloppsbana. Men först måste resultaten bekräftas när de står emot många andra sätt att väga den mörka materien i vår galax.
Resultaten har publicerats i Astrophysical Journal och är tillgängliga online.
