Sa është saktësisht e madhe Rruga e Qumështit?
Si e peshoni një galaktikë? Është një sfidë astronomike, veçanërisht nëse është galaktika që ju e quani shtëpi. Rezulton se ka disa mënyra për të kontrolluar masën e Rrugës së Qumështit dhe një studim i fundit i postuar në serverin e printimit paraprak arXiv përmbledh këto metoda për të paraqitur vlerën më të mirë.
Një metodë është të shikojmë lëvizjen e yjeve në galaktikë. Shumica e yjeve të Rrugës së Qumështit ndjekin një rrugë afërsisht rrethore rreth qendrës galaktike. Ashtu si planetët rrotullohen rreth Diellit, yjet rrotullohen rreth galaktikës. Meqenëse graviteti është forca që mban yjet në orbitën e tyre, ju mund të përdorni shpejtësinë dhe distancën e një ylli nga qendra për të përcaktuar masën brenda orbitës së tij. Jo të gjithë yjet kanë orbita rrethore, por ato kanë mesatarisht. Kështu që ju mund të vizatoni shpejtësinë kundrejt distancës nga qendra për yjet e njohur dhe të merrni atë që njihet si kurba e rrotullimit. Matjet e kësaj kurbë në Rrugën e Qumështit dhe galaktikat e tjera ishin prova e parë që galaktikat kishin shumë më tepër masë sesa mund të llogariteshin nga yjet e dukshëm, duke çuar në idenë e materies së errët.
Një nga problemet me metodën e kurbës së rrotullimit është se ne mund të matim yjet vetëm në një distancë të caktuar. Tani e dimë se pjesa më e madhe e masës së galaktikës sonë nuk është e përqendruar në qendër, por përkundrazi shtrihet nga jashtë në një halo galaktike. Ne mund të vlerësojmë masën e aureolës nga kurba e rrotullimit, por mund të shohim edhe lëvizjen e grupimeve globulare.
Grupet globulare janë grupime të dendura të ndritshme të yjeve. Meqenëse yjet brenda një grumbulli globular janë të lidhur në mënyrë gravitacionale, këto grupime lëvizin rreth galaktikës si një objekt i vetëm. Ato gjenden në një sferë që rrethon Rrugën e Qumështit, kështu që matja e lëvizjes së tyre na ndihmon të masim masën e aureolës galaktike.
Për të matur rajonin e jashtëm të aureolës galaktike, mund të shikojmë lëvizjen e galaktikave satelitore si Retë e Magelanit. Ka rreth 60 galaktika të vogla brenda rreth 1.4 milion vite dritë nga Rruga e Qumështit. Jo të gjithë janë në orbitë rreth galaktikës sonë, por shumë prej tyre janë. Meqenëse ato ndodheshin jashtë aureolës sonë galaktike, lëvizjet e tyre orbitale përcaktohen nga e gjithë masa e galaktikës sonë. E vetmja pengesë e kësaj qasjeje është se me vetëm disa duzina galaktikash në orbita, rezultati nuk është veçanërisht i saktë.
Të gjitha këto qasje llogaritin masën e Rrugës së Qumështit nga lëvizja orbitale. Ka disa metoda që nuk mbështeten në lëvizjen orbitale. Një nga këto është të shikosh shtëllungat e baticës së galaktikave xhuxh. Në historinë e galaktikës sonë, ka disa grupime globulare dhe galaktika xhuxh që u larguan shumë afër rajonit qendror të Rrugës së Qumështit dhe u shkatërruan nga forcat e baticës. Mbetjet e këtyre galaktikave formojnë një rrymë yjesh, siç është rryma e Shigjetarit. Duke llogaritur lëvizjen e këtyre rrjedhave “ne mund të vlerësojmë masën galaktike.
Një qasje tjetër është të shikojmë yjet që largohen nga galaktika jonë. Herë pas here, një yll do të ketë pothuajse një mungesë me një yll tjetër dhe do të fitojë shpejtësi të mjaftueshme për të shpëtuar nga galaktika jonë. Meqenëse shpejtësia e ikjes varet nga masa galaktike, një masë statistikore e yjeve që ikin jep një masë për galaktikën.
Më në fund, ne mund të shikojmë grupin lokal të galaktikave. Kjo përfshin galaktikën Andromeda dhe galaktikat e saj satelitore. Grupi ynë lokal është i izoluar në mënyrë gravitacionale nga grupime galaktikash më të largëta, kështu që shikimi i gjendjes së ekuilibrit të grupit lokal na jep një dorezë për masën e tij të përgjithshme dhe masën e Rrugës së Qumështit.
Secila prej këtyre qasjeve ka avantazhet dhe nivelet e veta të saktësisë. Asnjëri prej tyre nuk është vetë fjala e fundit. Në këtë punë të fundit, ekipi mori një mesatare statistikore të metodave të ndryshme dhe nxori atë që ne mund ta quajmë vlerën më të mirë për masën e galaktikës sonë. Vlera që ata përcaktuan ishte një trilion masa diellore, jepni ose merrni disa qindra miliardë masa diellore.