Ko ste sredi nečesa, je težko natančno ugotoviti, kako velik je. Na primer galaksija Rimske ceste.
Ne moremo ga natančno fotografirati od zunaj, zato naše najboljše ocene temeljijo na meritvah razdalje do predmetov v predmestju.
Ocena na podlagi lanskih podatkov o kartiranju Gaia nam je dala premer diska približno 260.000 svetlobnih let. A tako kot Sončev vpliv potuje dlje od Kuiperjevega pasu, gravitacijski vpliv in gostota Rimske ceste – njenega nevidnega haloja temne snovi – potuje dlje od diska.
Koliko še? No, kot so pokazali novi izračuni, kar nekaj. Astrofizičarka Alice Dyson z univerze Durham v Veliki Britaniji in sodelavci so v novem prispevku, ki so ga mesečno poslali Kraljevskemu astronomskemu društvu in prenesli na arXiv, našli premer 1,9 milijona svetlobnih let.
V Mlečni cesti je še več kot tisto, kar lahko vidimo – vse zvezde in plin, ki krožijo okoli Strelca A, supermasivne črne luknje v središču galaksije. To vemo, ker se zvezde na zunanjih robovih galaktičnega diska gibljejo veliko hitreje, kot bi morale biti pod gravitacijskim vplivom zaznavne snovi.
Dodatna gravitacijska sila, ki daje spodbudo temu vrtenju, se razlaga kot izhajajoča iz temne snovi – velike sferične halo snovi, ki obdaja galaktični disk. Ker pa temne snovi ne moremo neposredno zaznati, moramo ugotoviti njeno prisotnost glede na to, kako vpliva na okoliško snov.
Tukaj so storili Deason in njeni kolegi.
Najprej so izvedli kozmološke simulacije haloov temne snovi galaksij z maso Rimske ceste, tako posamično kot v analogih Lokalne skupine, majhne skupine galaksij, približno 9,8 milijona svetlobnih let, ki ji pripada Mlečna pot.
Diagram temne snovi halo naše galaksije. (Digital Universe / Ameriški prirodoslovni muzej).
Posebej so bili osredotočeni na bližino Mlečne ceste do M31, AKA, galaksije Andromeda, naše najbližje velike sosede in v katero naj bi trčila Mlečna pot čez približno 4,5 milijarde let. Galaktiki sta trenutno med seboj oddaljeni približno 2,5 milijona svetlobnih let – dovolj blizu, da lahko gravitacijsko delujeta.
Z uporabo več različnih programov je ekipa modelirala halo temne snovi v Mlečni cesti, tako da je pogledala radialno hitrost – orbitalno hitrost predmetov, ki krožijo okoli galaksije na različnih razdaljah – in gostoto, da bi poskušala določiti rob halo temne snovi.
Vse te simulacije so pokazale, da je zunaj haloja temne snovi radialna hitrost predmetov, kot so pritlikave galaksije, opazno manjša.
Nato so jo primerjali z bazo podatkov o pritlikavih galaksijah lokalne skupnosti okoli Mlečne ceste. Kot so predvidevale njihove simulacije, je prišlo do močnega padca radialne hitrosti. Radialna razdalja ekipe do te meje je bila približno 292 kiloparsekov – približno 950.000 svetlobnih let.
Premer podvojite in dobite nekaj več kot 1,9 milijona svetlobnih let.
To razdaljo je še vedno mogoče izboljšati in jo je treba izboljšati, saj to ni bil glavni cilj te študije, vendar izračun pomaga postaviti pomembne omejitve na Mlečni poti in jo je mogoče uporabiti za iskanje takšnih meja za druge galaksije.
V mnogih analizah haloa Rimske ceste je njen zunanji rob temeljna omejitev. Izbira je pogosto subjektivna, toda, kot smo že povedali, je bolje, da fizično in / ali opazovalno določimo zunanji rob. Tu smo mejo porazdelitve temne snovi vezali na opazovani zvezdni halo, 'so v svojem članku zapisali raziskovalci.
“Veliko upamo, da bodo novi podatki zagotovili zanesljivejše in natančnejše meritve meja Rimske ceste in bližnjih galaksij.”
Študija je bila sprejeta za objavo v Monthly Notices of the Royal Astronomical Society in je na voljo na spletnem mestu arXiv.
Viri: Fotografija: (ESA / Gaia / DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO)
