歐洲南方天文臺(European Southern Observatory)的科學家精確地“稱出”了銀河系的質量,,極大地提升了此前關于銀河系質量的粗糙估計,。 為了確定銀河系的質量,科學家們已經(jīng)努力了數(shù)十年的時間,。此前的估計非常粗略,,科學家們認為銀河系的質量范圍為 5000 億到 3 萬億個太陽質量。 估算范圍如此之大與銀河系中大約 85% 的質量由暗物質構成有關,。就像它的名字所揭示的那樣,,暗物質既不吸收光線,也不發(fā)出光線,,無法直接觀測,,因此直接測量銀河系的質量并不容易。 “我們不能直接測定暗物質,,那就是為什么目前銀河系質量并不確定的原因——你不能準確地測量你看不見的東西,。” Watkins 在一份聲明中說,。 為了解決暗物質帶來的難題,,Watkins 和她的同事想到了一個間接的辦法:通過測量圍繞銀河系中心旋轉的球狀星團(globular clusters))的速度來反推銀河系的質量。球狀星團由成千上萬甚至數(shù)十萬顆恒星組成,,因其外形類似球形而得名,。它們是銀河系中最早形成的一批恒星,有約 100 億年的歷史,,目前銀河系中已知的大約有 150 個,。 “一個星系的質量越大,受到該星系重力牽引的星團就會運動得越快,,”參與這項研究的劍橋大學的 N. Wyn Evans 說,。 于是,Watkin和同事們利用美國航空局的哈勃太空望遠鏡和歐洲空間局的蓋亞(Gaia)衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù),,計算了 46 個球狀星團的運動速度,。通過分析星團的運動,他們能夠計算出星團所受到銀河系中心的引力,,進而反推出產(chǎn)生引力的銀河系的質量,。 最新的估計相比于以前要精確得多,銀河系的質量大約相當于 1.5 萬億個太陽的質量,,或者 3×1039 噸,。在計算出銀河系質量的同時,Watkins 和同事們還確定了銀河系的半徑為 129000 光年,。 “測量銀河系之所以重要的一個原因是我們生活在這兒,,它是我們最為親密的星系,” Watkins 說,“知道銀河系的總重量將幫助我們更好的了解它,?!?/p> Watkins 和同事們的研究成果將會發(fā)表在《天體物理學雜志》(Astrophysical Journal)上,目前已經(jīng)可以在開源學術網(wǎng)站 arXiv.org 看到論文的預印版,。 題圖來自:NASA |
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