도시의 불빛에서 벗어나보세요. 밤하늘의 불가사의 중 하나 인 은하수를 구성하는 밝고 흐린 별들이 보입니다. 우리 은하의 집은 광대하고 아름답지만 그에 관한 많은 신비가 남아 있습니다.
예를 들어, 수십 년의 노력에도 불구하고 천문학 자들은 우리 태양계 무게가 정확히 700 억 ~ 2 조 배에 이르는 우리 은하의 무게를 정확히 결정하지 못했습니다.
특히 은하계에 사는 동안 은하계의 무게를 측정하는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 투손 애리조나 대학의 천문학 자 에크 타 파텔 (Ekta Patel)은“미국 인구의 인구 조사를 시도하는 것과 같지만 인터넷을 사용할 수없고 거주하는 도시를 떠날 수 없다”고 말했다. 아무도 은하수를 우주 규모로 붙일 수 없으며 결과를 읽을 수는 없습니다.
문제의 일부는 대부분의 은하 질량이 보이지 않는다는 것입니다. 파텔은 어떤 종류의 빛도 방출하지 않는 수수께끼의 물질 인 암흑 물질이 우리 은하수의 약 85 %를 차지한다고 말했다. 따라서 우리 은하계의 별을 세는 것만으로는 그리 멀지 않습니다.
따라서 연구원들은 일반적으로 천체의 궤도를 조사한다고 Patel은 말했다. 이 방법은 300 년 전에 Isaac Newton이 도출 한 중력 방정식을 기반으로하며, 작은 물체가 큰 물체를 중심으로 회전하는 속도와 거리는 큰 물체의 질량과 관련이 있음을 알려줍니다.
천체 물리학 저널에 발표 된 2017 년 연구에 사용 된 한 가지 방법은 행성이 별을 도는 것처럼 은하수를 돌아 다니는 수십만 광년의 작은 위성 은하를 보는 것입니다. 그러나이 위성 은하에는 문제가 있습니다. 파텔은“그들의 궤도는 수십억 년 길다”고 말했다. 단 몇 년이 지나도 간신히 싹이 나고 연구원들은 궤도 속도를 쉽게 결정할 수 없다고 말했다.
Patel과 그녀의 동료들은 2018 년 6 월 천체 물리학 저널에 발표 된 연구에서 은하계의 무게를 재는 새로운 방법을 시도했습니다. 그들은 우주의 여러 측면을 재현 할 수있는 가상 우주에 대한 슈퍼 컴퓨터 시뮬레이션을 살펴 보았으며 더 큰 우주를 도는 작은 은하의 예를 찾으려고 노력했습니다.
이 모의 위성 은하 중 약 90,000 개를 은하수를 도는 9 개의 실제 은하에 관한 데이터와 비교했습니다. 이 팀은 궤도 특성이 실제 위성 은하와 가장 일치하는 궤도를 가진 행성을 선택하고 시뮬레이션 된 은하의 질량을 살펴 보았습니다.
이것은 우리 태양계의 960 억 배에 달하는 우리 은하의 실제 질량에 대한 꽤 좋은 추정치를 주었다. 파텔은 그녀의 결과는 이전의 결과의 중간에 훌륭하지만 여전히 더 높은 정밀도를위한 여지가 있다고 말했다. 이것은 은하계를 도는 30 개의 희미한 난쟁이 은하의 궤도 특성에 대해 최근에 측정 된 유럽 우주국의 가이아 위성에서 비롯된 것일 것이다. Patel은이 데이터를 우주 시뮬레이션과 함께 사용하여 무게 측정을 미세 조정할 수 있다고 밝혔다.
최근 NASA의 허블 우주 망원경과 유럽 우주국의 가이아 위성은 구형 성단 또는 은하계의 심장을 도는 별 섬에 대한 관측을 결합하여 은하수가 약 1.5 조 태양 질량이라는 것을 발견했습니다. 가장 정확한 숫자 일 수있는이 숫자는 곧 천체 물리학 저널에 실릴 예정입니다.
파텔은이 은하의 질량을 아는 것이 천문학 자들에게 도움이 될 것이라고 말했다. 우선, 천문학 자들은 은하의 질량에 의존하기 때문에 위성 은하의 궤도를 더 잘 계산할 수있을 것이다. 더 무거운 은하들은 또한 더 많은 위성을 공전하며, 지금까지 망원경은 은하수 주위를 돌고있는 약 50 개의 은하를 발견했습니다. 우리는 은하의 무게가 정확히 어느 정도인지 알지 못하기 때문에 과학자들은 정확히 얼마나 많은 위성 은하를 찾아야하는지 확신 할 수 없습니다. 마지막으로, 은하수의 실제 무게는 연구원들이 질량의 암흑 물질과 일반 물질의 비율을 알 수 있도록 도와줍니다.
Patel은 미래의 연구와 더 나은 데이터가 결국이 알 수없는 미지의 결과를 that기를 희망합니다.
그녀는“향후 10 년에서 20 년 안에 더 나은 해답을 얻게 될 것”이라고 말했다.
편집자 주 :이 이야기는 원래 2018 년 9 월 4 일에 출판되었으며 2019 년 3 월 7 일 오후 1시 30 분에 업데이트되었습니다. E.T. NASA의 허블 우주 망원경과 유럽 우주국의 가이아 위성에서 수집 한 관측에서 얻은 은하계 질량의 추가 추정치를 포함합니다.
