Har du nogensinde været overrasket over din årlige indvejning på lægekontoret for at finde ud af, at dit badeværelse skala derhjemme var forkert? Eller købte du en ny skala, der havde en meningsforskel med din gamle? Det er hvad der er sket med vores helt egen Galaxy, Mælkevejen. ”Galaksen er slankere end vi troede,” sagde Xiangxiang Xue fra Max Planck-instituttet for astronomi i Tyskland og de nationale astronomiske observatorier i Kina, der leder et forskerteam, der bruger Sloan Digital Survey til at måle stjernenes masse i galaksen . ”Vi var ganske overrasket over dette resultat,” sagde Donald Schneider, et medlem af forskerteamet fra Penn State. Forskerne forklarede, at det ikke var en galaktisk diæt, der tegnede sig for galakens nylige slankning, men en mere nøjagtig skala.
Forskerne brugte bevægelser fra fjerne stjerner til at foretage den nye bestemmelse af Mælkevejens masse. De målte bevægelserne fra 2.400 ”blå vandrette gren” -stjerner i den udstrakte stjernehælo, der omgiver galaksens skive. Disse målinger når afstande på næsten 200.000 lysår fra det galaktiske centrum, omtrent på kanten af regionen illustreret på billedet ovenfor. Vores sol ligger omkring 25.000 lysår fra centrum af galaksen, omtrent halvvejs ude på den galaktiske disk. Fra disse stjerners hastighed var forskerne i stand til at estimere meget bedre massen af Mælkevejens mørke stof-glorie, som de fandt meget "slankere" end troet før.
Opdagelsen er baseret på data fra projektet kendt som SEGUE (Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration), en enorm undersøgelse af stjerner i Mælkevejen. Ved hjælp af SEGUE-målinger af stjernernes hastigheder i den ydre Mælkevej, et område kendt som den stjernede glorie, bestemte forskerne Galaxy's masse ved at udlede den tyngdekraft, der kræves for at holde stjernerne i kredsløb. Noget af denne tyngdekraft stammer fra selve Mælkevejsstjernerne, men det meste kommer distributionen af usynlig mørkt stof, som stadig ikke er fuldt forstået.
De seneste tidligere undersøgelser af Mælkevejenes masse anvendte blandede prøver på 50 til 500 objekter. De antydede masser op til to billioner gange solens masse for Galaxy's samlede masse. I modsætning hertil, når SDSS-II-målingen inden for 180.000 lysår korrigeres til en totalmassemåling, giver den en værdi lidt under en billion gange gange solens masse.
”Den enorme størrelse af SEGUE giver os en enorm statistisk fordel,” sagde Hans-Walter Rix, direktør for Max Planck-instituttet for astronomi. ”Vi kan vælge et ensartet sæt af tracere, og den store stjerneprøve giver os mulighed for at kalibrere vores metode mod realistiske computersimuleringer af Galaxy.” En anden samarbejdspartner, Timothy Beers fra Michigan State University, forklarede: ”Den samlede masse af Galaxy er svært at måle, fordi vi sidder fast midt i den. Men det er det mest grundlæggende antal, vi har at vide, hvis vi vil forstå, hvordan Mælkevejen dannede sig, eller sammenligne den med fjerne galakser, som vi ser udefra. ”
Alle SDSS-II observationer er foretaget fra 2,5-meter teleskopet ved Apache Point Observatory i New Mexico. Teleskopet bruger et digitalt mosaikkamera til at afbilde store områder med himmel og spektrografer fodret med 640 optiske fibre til at måle lys fra individuelle stjerner, galakser og kvasarer. SEGUEs stjernespektre forvandler flade himmelkort til multidimensionel udsigt over Mælkevejen, sagde Beers ved at tilvejebringe afstande, hastigheder og kemiske sammensætninger af hundreder af tusinder af stjerner.
Kilde: Penn State, arXiv
