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银河系的重量是什么?哈勃和盖亚调查

我们无法将整个银河系放在一个规模上,但是天文学家已经能够使用美国宇航局的哈勃太空望远镜和欧洲航天局的盖亚卫星,对我们银河系的质量进行最准确的测量之一。

根据最新的测量数据,银河系的太阳质量约为1.5万亿(太阳质量是我们太阳的质量)。其中只有百分之几是由银河系中大约2000亿颗恒星贡献的,并且在中心包括一个400万太阳质量的超大质量黑洞。大部分其他物质被锁在暗物质中,暗物质是一种看不见的神秘物质,在整个宇宙中就像脚手架一样,并将恒星保持在它们的星系中。

早在几十年前的研究就使用了各种观测技术,这些技术可以估算出我们银河系的质量在5000亿到3万亿太阳质量之间。改进的测量接近该范围的中间。

太空望远镜科学研究所(STScI)的Roeland van der Marel说:“我们希望更准确地了解银河系的质量,以便我们可以将其置于宇宙学背景中,并将其与不断演变的宇宙中的星系模拟进行比较。”在马里兰州的巴尔的摩。“不知道银河系的精确质量会给许多宇宙学问题带来问题。”

与宇宙中的其他星系相比,新的质量估计使我们的星系更加强大。最轻的星系大约有10亿个太阳质量,而最重的星系是30万亿,或者是30,000倍。银河系的1.5万亿太阳质量的质量对于其亮度的星系来说是相当正常的。

天文学家使用哈勃望远镜和盖亚来测量球状星团的三维运动 - 孤立的球形岛,每个都包含数十万颗恒星,每颗恒星围绕我们银河系的中心运行。

虽然我们看不到它,但暗物质是宇宙中物质的主要形式,它可以通过它对可见物体(如球状星团)的影响进行权衡。星系越大,其球状星团在重力作用下移动得越快。大多数先前的测量一直沿着视线到球状星团,因此天文学家知道球状星团接近或退回地球的速度。然而,哈勃和盖亚记录了球状星团的侧向运动,从中可以计算出更可靠的速度(因此可以计算重力加速度)。

哈勃望远镜和盖亚观测是互补的。盖亚专门设计用于在整个银河系中创建精确的天文物体三维地图并跟踪它们的运动。它进行了严格的全天测量,包括许多球状星团。哈勃望远镜具有较小的视野,但它可以测量较暗的恒星,因此可以到达更远的星团。这项新研究将盖亚测量的34个球状星团的测量值提高到了65,000光年,哈勃测量了12个星团,测量了130,000光年,这是从10年间拍摄的图像中获得的。

当盖亚和哈勃测量结合起来作为锚点时,就像地图上的引脚一样,天文学家可以估算出银河系质量的分布,距地球近100万光年。

“我们从宇宙学模拟中知道星系中质量的分布应该是什么样的,因此我们可以计算出这种外推对于银河系的准确程度,”德国Garching的欧洲南方天文台的Laura Watkins说。结合哈勃和盖亚的研究,将发表在“天体物理学杂志”上。这些计算基于盖亚和哈勃望远镜的球状星团运动的精确测量,使研究人员能够确定整个银河系的质量。

银河系中最早的自耕农,球状星团包含着名的最古老的恒星,可追溯到大爆炸后的几亿年,这一事件创造了宇宙。它们是在银河系螺旋盘建造之前形成的,我们的太阳和太阳系就在那里。

“由于它们的距离很远,球状星团是一些最好的示踪剂,天文学家必须测量星系周围暗物质的巨大质量,远远超出星系的螺旋盘,”STScI的Tony Sohn说道。哈勃测量。

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