Die Illustration dieses Künstlers zeigt ein computergeneriertes Modell der Milchstraße und einiger sie umgebender Kugelsternhaufen. Astronomen verwendeten Messungen dieser Cluster, um die Masse der Milchstraße auf das 1,5 Billionenfache der Sonnenmasse zu bestimmen.
(Bild: © L. Calçada / ESA / Hubble, NASA)
Wir können endlich wissen, wie viel die Milchstraße wiegt.
Schätzungen des Gewichts unserer Heimatgalaxie weit schwankend, von ungefähr 500 Milliarden mal der Masse unserer Sonne bis zu 3 Billionen Sonnenmassen. Die Zahl ist so schwer zu bestimmen, weil etwa 85 Prozent der Masse der Milchstraße aus dunkler Materie besteht - mysteriösem Material, das weder Licht absorbiert noch emittiert (daher der Name).
"Wir können es einfach nicht erkennen Dunkle Materie direkt ", sagte Laura Watkins vom Europäischen Südobservatorium in Garching in einer Erklärung." Das führt zu der gegenwärtigen Unsicherheit in der Masse der Milchstraße - Sie können nicht genau messen, was Sie nicht sehen können! "
Also haben Watkins und ihre Kollegen eine Problemumgehung gefunden, über die sie in einer neuen Studie berichtet haben. Sie haben die Geschwindigkeiten von Kugelhaufen gemessen, Sternhaufen, die die bekannte Spiralscheibe der Milchstraße umkreisen (aber immer noch Teil unserer Galaxie sind).
"Je massereicher eine Galaxie ist, desto schneller bewegen sich ihre Cluster unter dem Einfluss ihrer Schwerkraft", sagte der Co-Autor der Studie, N. Wyn Evans, von der Universität Cambridge in England die gleiche Aussage.
"Die meisten früheren Messungen haben die Geschwindigkeit ermittelt, mit der sich ein Cluster der Erde nähert oder von dieser zurückzieht - das heißt, die Geschwindigkeit entlang unserer Sichtlinie", fügte Evans hinzu. "Wir konnten jedoch auch die Seitwärtsbewegung der Cluster messen, aus der die Gesamtgeschwindigkeit und damit die galaktische Masse berechnet werden kann."
Diese Zahl beträgt 1,5 Billionen Sonnenmassen (genauer gesagt innerhalb von 129.000 Lichtjahren um das galaktische Zentrum). Das liegt ziemlich genau in der Mitte des Bereichs, der in früheren Studien beschrieben wurde.
Das Team stützte sich auf Beobachtungen von zwei der leistungsstärksten Astronomie-Tools, die in Betrieb sind - dem Hubble-Weltraumteleskop der NASA und dem europäischen Raumschiff Gaia. Gaia, das im Dezember 2013 gestartet wurde, misst genau die Positionen und Bewegungen von Hunderten Millionen Objekten und hilft Forschern dabei, die detaillierteste 3D-Karte der Milchstraße zu erstellen, die jemals erstellt wurde.
Das Team untersuchte die Bewegung von 46 Kugelhaufen, von denen 34 von Gaia beobachtet und 12 von Hubble gemessen wurden. Der am weitesten entfernte dieser Sternklumpen liegt etwa 129.000 Lichtjahre von der Erde entfernt, sagten Forscher.
Zur Perspektive: Die Scheibe der Milchstraße ist etwa 100.000 Lichtjahre breit.
Watkins ist Hauptautor der neuen Studie, die zur Veröffentlichung im Astrophysical Journal angenommen wurde. Sie können es kostenlos auf der Online-Preprint-Site lesen arXiv.org.
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