より新しく、より正確な測定は、天の川の質量を1.5兆の太陽質量に設定します

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天文学者たちは天の川の質量を測定しようと試み続け、彼らはさまざまな数を考え出し続けています。しかし、数学が苦手というわけではありません。天の川のように巨大なものの質量を測定することは混乱を招きます。さらに、私たちはそれに埋め込まれています。質量を制限するには、非常に巧妙な操作が必要です。

天の川の質量は、天文学者が何十年もの間答えようとしてきた基本的な科学的質問です。問題は、天文学者の最良の推定でさえ大きく変動することです。困難は、星自体の質量を測定することからではありません。それは暗黒物質を測定するという挑戦から来ています。

暗黒物質が何であるか知りませんか？スペースマガジンがお手伝いします。（それが何かわかっている場合は、次のセクションをスキップできます。）

義務的な「ダークマターとは」部

まず、暗黒物質は仮説です。それが何であるかは本当にわかりません。しかし、私たちはそれが存在することを知っています。むしろ、何かが存在することを知っています。

私たちが見ることができるものと相互作用するものは、「バリオン物質」と呼ばれるものでできています。それは原子でできており、私たちがよく知っているものです：私たちの体、惑星、星、キム・ジョンウンの眼鏡など。バリオン物質は、宇宙の物質の約10-15％を構成します。

私たちは、ダークマターが宇宙の物質の約85-90％を占めると考えています。光と相互作用しないため、通常の問題とは異なり、私たちはそれを見ることができません。それがダークマターと呼ばれる理由です。

しかし、銀河は私たちが見ることができるよりもはるかに大きな質量を持っているかのように振る舞うので、そこにあることはわかっています。それが存在するというヒントは重力にあります。銀河は、通常の問題で見ることができるよりも多くの質量、したがってより大きな重力を持たなければなりません。それらの質量と重力はそれらを一緒に保持します。

短いバージョンでは、測定できる質量よりもはるかに多くの質量がなければ、物事はありのままではありえませんでした。

測定するのは本当に難しい

“暗黒物質を直接検出することはできません。”
ローラワトキンス、ヨーロッパ南部天文台

“ダークマターを直接検出することはできません。」は、分析を実行するチームを率いたローラワトキンス（ドイツ、ヨーロッパ南部天文台）について説明します。「それが現在の天の川の質量の不確実性の原因です–見えないものを正確に測定することはできません！“

では、見えないものをどのように測定できるでしょうか？天文学者は暗黒物質の影響の測定に忙しく、それから一種の逆の仕事をしています。しかし、あらゆる努力を払っても、推定値は、太陽の質量の5,000億倍から、太陽の質量の3兆倍まで、大きく異なります。これは非常に大きな差異であり、天文学では非常に厄介な問題です。そして、それはすべての暗黒物質を測定することが難しいためです。

現在、ヨーロッパ南天文台のローラワトキンスが率いる新しい研究では、銀河系の暗黒物質、つまり質量全体の測定にまだ最も近づいていると考えています。彼らの数は？

彼らは、天の川は私たちの太陽の1.5兆倍、または1.5兆の太陽質量を銀河中心から125,000光年の半径内に含んでいると言います。

この研究は、欧州宇宙機関のガイアミッションからの2番目のデータリリースに依存しています。著者はそれを主力のハッブル宇宙望遠鏡からの観察と組み合わせました。

天文学者が天の川の質量をどのように測定するかについての内臓に入りましょう。

天文学者は、星のサンプル測定を行って外挿することはできません。彼らはすべての暗黒物質を見ることができないので、それはうまくいきません。したがって、彼らは他のものを測定します。そしてガイアミッションのおかげで、彼らのために多くの測定がすでに行われています。

ガイアと球状星団に入る

ガイアは、天の川の3Dマップを作成するESOの使命です。これは野心的な使命ですが、素晴らしい結果を生み出しています。ガイアは、天の川とローカルグループの約10億個の星の位置と半径方向の速度を測定しました。これは私たちの銀河の星の約1％です。それは多くのように聞こえないかもしれませんが、特にダークマターの測定に関しては、測定の精度も非常に重要です。

ガイアが測定した約10億個の星のいくつかは、天の川の近くにある球状星団にあります。球状星団は星の球状の集まりであり、そのうちの約150個が天の川を周回しています。最も重要なことは、銀河の質量が大きいほど、球状星団の軌道が速くなることです。そしてガイアは、以前よりも正確な速度の測定値を私たちに与えてくれました。

“銀河の質量が大きいほど、銀河団はその重力の力を受けて速く移動します。“
N. Wyn Evans、ケンブリッジ大学、英国。

“銀河が大規模であるほど、その重力の引力の下でクラスターがより速く移動します」は、N。Wyn Evans氏（イギリス、ケンブリッジ大学）について説明します。「以前のほとんどの測定では、クラスターが地球に近づく、または地球から遠ざかる速度、つまり視線に沿った速度がわかりました。ただし、クラスターの横方向の動きを測定することもでき、そこから全速度、およびその結果として銀河の質量を計算できます。“

ハッブルがお手伝いします

球状星団が遠くなるほど、天の川の質量について多くのことを教えてくれます。ガイアはクラスターの非常に正確な速度測定を提供しましたが、地球から130,000光年も離れてクラスターを測定したのは由緒あるハッブル宇宙望遠鏡であり、天の川の新しい質量測定にかなりの精度を追加しました。

“グローバルクラスターは遠くまで伸びているため、天文学者が銀河の質量を測定するために使用する最良のトレーサーと見なされていますハッブルの測定を率いたトニーソン（宇宙望遠鏡科学研究所、米国）は言いました。

“こんなに素晴らしいデータの組み合わせができて幸運でした」は、ローランドP.ファンデルマレル（宇宙望遠鏡科学研究所、米国）を説明しました。「ガイアの34個の球状星団の測定値とハッブルから12個離れた星団の測定値を組み合わせることにより、これら2つの宇宙望遠鏡なしでは不可能だった方法で天の川の質量を突き止めることができました。“