האם הופתעת פעם מהשקלול השנתי שלך במשרד הרופא לגלות שסולם האמבטיה בבית שגוי? לחלופין, קנית סולם חדש שהיה לו הבדל דעות עם הישן שלך? זה מה שקרה עם הגלקסיה שלנו, שביל החלב. "הגלקסיה רזה מכפי שחשבנו," אמרה שיאנג-יאנג שואה ממכון מקס פלאנק לאסטרונומיה בגרמניה ומהמצפות האסטרונומיות הלאומיות של סין, המובילות צוות מחקר שמשתמש בסקר Sloan Digital כדי למדוד את מסת הכוכבים בגלקסיה. . "הופתענו למדי מהתוצאה הזו," אמר דונלד שניידר, חבר צוות המחקר, מפן סטייט. החוקרים הסבירו כי לא דיאטה גלקטית היוותה את ההרזיה האחרונה של הגלקסיה, אלא בקנה מידה מדויק יותר.
החוקרים השתמשו בתנועות של כוכבים רחוקים כדי לקבוע את המסקנה החדשה של מסת החלב. הם מדדו את תנועותיהם של 2,400 כוכבי "ענף אופקי כחול" בהילה הכוכבת המורחבת המקיפה את דיסק הגלקסיה. מדידות אלה מגיעות למרחקים של קרוב ל 200,000 שנות אור מהמרכז הגלקטי, בערך בקצה האזור המתואר בתמונה למעלה. השמש שלנו שוכנת כ- 25,000 שנות אור ממרכז הגלקסיה, בערך באמצע הדרך בדיסק הגלקטי. מהמהירות של הכוכבים הללו החוקרים הצליחו להעריך הרבה יותר טוב את המסה של הילה החומר האפל של שביל החלב, שלדעתם הייתה הרבה יותר 'רזה ממה שחשבו קודם.
הגילוי מבוסס על נתונים מהפרויקט המכונה SEGUE (Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration), סקר עצום של כוכבים בדרך החלב. החוקרים קבעו את מדידות SEGUE של מהירות הכוכבים בדרך החלב החיצונית, אזור המכונה ההילה הכוכבית, על ידי המסקנה של מסת הגלקסיה על ידי הסקת כמות הכובד הדרושה כדי לשמור על הכוכבים במסלול. חלק מכוח המשיכה הזה מגיע מכוכבי שביל החלב עצמם, אך לרוב זה התפלגות חומר אפל בלתי נראה, שעדיין אינו מובן לחלוטין.
המחקרים הקודמים האחרונים שעברו על מסת שביל החלב השתמשו בדגימות מעורבות של 50 עד 500 עצמים. הם השתמעו להמונים של פי שתי טריליון מכסת השמש עבור המסה הכוללת של הגלקסיה. לעומת זאת, כאשר מדידת SDSS-II בתוך 180,000 שנות אור מתוקנת למדידה של מסה כוללת, היא מניבה ערך מעט מתחת לטריליון פעמים ממסת השמש.
"הגודל העצום של SEGUE מעניק לנו יתרון סטטיסטי עצום," אמר הנס וולטר ריקס, מנהל מכון מקס פלאנק לאסטרונומיה. "אנו יכולים לבחור מערך עוקבים אחיד, ומדגם הכוכבים הגדול מאפשר לנו לכייל את השיטה שלנו מול הדמיות מחשב מציאותיות של הגלקסיה." משתף פעולה אחר, טימותי בירס מאוניברסיטת מישיגן, הסביר, "המסה הכוללת של הגלקסיה קשה למדידה מכיוון שאנחנו תקועים באמצע זה. אבל זה המספר הבסיסי ביותר שעלינו לדעת אם אנו רוצים להבין כיצד נוצר שביל החלב או להשוות אותו לגלקסיות רחוקות שאנו רואים מבחוץ. "
כל התצפיות של SDSS-II נעשות מהטלסקופ בגובה 2.5 מטרים במצפה אפאצ'י פוינט בניו מקסיקו. הטלסקופ משתמש במצלמה דיגיטלית פסיפס כדי לצלם שטחים גדולים של שמיים וספקטרוגרפים הניזונים מ -640 סיבים אופטיים למדידת אור מכוכבים, גלקסיות וקוואזרים בודדים. הספקטרום הכוכב של SEGUE הופך מפות שמיים שטוחות לתצוגות רב ממדיות של שביל החלב, כך אמר בירס, על ידי מתן מרחקים, מהירות ומהרכבים כימיים של מאות אלפי כוכבים.
מקור: פן סטייט, arXiv
