Ha valaminek a kellős közepén vagy, nehéz lehet pontosan megmondani, hogy mekkora. Például a Tejútrendszer galaxis.
Kívülről nem tudjuk pontosan lefényképezni, ezért legjobb becsléseink a külvárosban lévő tárgyaktól mért távolságméréseken alapulnak.
A tavalyi Gaia térképészeti adatokon alapuló becslés körülbelül 260 000 fényév korongátmérőt adott. De ahogy a Nap hatása messzebbre jut, mint a Kuiper-öv, a Tejútrendszer – a láthatatlan sötét anyag glóriája – gravitációs hatása és sűrűsége messzebbre jut, mint a korong.
Mennyivel tovább? Nos, amint az új számítások megmutatták, eléggé. A Királyi Csillagászati Társaság havi közleményeihez benyújtott és az arXiv-be feltöltött új cikkében Alice Dyson, az Egyesült Királyság Durham Egyetemének asztrofizikusa és munkatársai 1,9 millió fényév átmérőt találtak.
A Tejúton annál több van, mint amit láthatunk – az összes csillag és gáz, amely a Nyilas A körül kering, a szupermasszív fekete lyuk a galaxis közepén. Ezt azért tudjuk, mert a galaktikus lemez külső szélein lévő csillagok sokkal gyorsabban mozognak, mint amennyit a detektált anyag gravitációs hatásának kellene nekik adni.
Az a további gravitációs erő, amely lendületet ad ennek a pörgésnek, úgy értelmezhető, hogy a sötét anyagból származik – az anyag hatalmas gömb alakú glóriája, amely körülveszi a galaktikus lemezt. De mivel nem tudjuk közvetlenül észlelni a sötét anyagot, arra kell következtetnünk, hogy milyen módon hat a környező anyagra.
Így tett Deason és kollégái.
Először nagyfelbontású kozmológiai szimulációkat hajtottak végre a Tejútrendszeri galaxisok sötét anyagának glóriáiról, mind külön-külön, mind pedig a Helyi Csoport, a galaxisok kis csoportjának mintegy 9,8 millió fényév alatt, amelyeken át a Tejút tartozik.
Galaxisunk sötét anyag glóriájának rajza. (Digitális Világegyetem / Amerikai Természettudományi Múzeum).
Különösen arra összpontosítottak, hogy a Tejút az M31-hez, az AKA-hoz, az Androméda-galaxishoz, a legközelebbi nagy szomszédhoz, és amelynek a Tejútrendszer mintegy 4,5 milliárd év múlva ütközik. A két galaxis jelenleg körülbelül 2,5 millió fényévnyire van egymástól – elég közel ahhoz, hogy gravitációs kölcsönhatásba lépjenek.
A csapat több különböző program segítségével modellezte a Tejútrendszer sötétanyag glóriáját azzal, hogy megnézte a sugárirányú sebességet – a galaxis körül különböző távolságokon keringő tárgyak keringési sebességét – és a sűrűséget, hogy megpróbálja meghatározni a sötét anyag glóriájának szélét.
Mindezek a szimulációk megmutatták, hogy a sötét anyag glóriáján kívül az olyan tárgyak, mint a törpe galaxisok, radiális sebessége észrevehetően alacsonyabb.
Ezután összehasonlították a Helyi Csoport törpegalaxisok adatbázisával a Tejútrendszer körül. És ahogy szimulációik előre jelezték, a radiális sebesség hirtelen esett. A csapat radiális távolsága ehhez a határhoz körülbelül 292 kiloparsek volt – körülbelül 950 000 fényév.
Ennek kétszerese az átmérője, és alig több mint 1,9 millió fényév.
Ez a távolság még finomítható és finomítani kell, mivel nem ez volt a tanulmány fő célja, de a számítás segít a Tejútrendszer fontos korlátozásainak megkötésében, és felhasználható más galaxisok ilyen határainak megtalálásához.
A Tejút glóriájának számos elemzésében annak külső széle alapvető korlát. Gyakran a választás szubjektív, de mint mondtuk, előnyösebb fizikai és / vagy megfigyelési szempontból meghatározni a külső élt. Itt kötöttük a sötét anyag eloszlásának határát a megfigyelt csillag glóriához “- írták cikkükben a kutatók.
“Nagy a remény, hogy az új adatok megbízhatóbb és pontosabb méréseket nyújtanak a Tejútrendszer és a közeli galaxisok határain.”
A tanulmány elfogadásra került a Királyi Csillagászati Társaság havi közleményeiben, és elérhető az arXiv weboldalán.
Források: Fotó: (ESA / Gaia / DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO)
