دراسة تتوصل إلى حساب جديد ودقيق لكتلة لمجرة درب التبانة

طرق حساب كتلة المجرة

إحدى طرق تحديد كتلة المجرة هي النظر إلى ما يعرف بمنحنى دورانها، أي من خلال قياس سرعة النجوم في المجرة بالنسبة إلى بعدها عن مركز المجرة، حيث تتناسب السرعة التي يدور بها النجم مع كمية الكتلة داخل مداره، لذلك من منحنى دوران المجرة يمكنك تحديد الكتلة لكل نصف قطر والحصول على فكرة جيدة عن الكتلة الإجمالية، لقد قام العلماء بقياس منحنيات الدوران للعديد من المجرات القريبة مثل مجرة المرأة المسلسلة، لذا فنحن نعرف كتل العديد من المجرات بدقة تامة.

طريقة جديدة لحساب كتلة مجرة درب التبانة

ولكن بما أننا في مجرة درب التبانة نفسها، فليس لدينا رؤية واضحة للنجوم في جميع أنحاء المجرة، خاصةً أنه وباتجاه مركز المجرة، هناك الكثير من الغاز والغبار لدرجة أننا لا نستطيع حتى رؤية النجوم على الجانب البعيد، ولذلك، وبدلاً من ذلك، قام العلماء بقياس منحنى الدوران باستخدام الهيدروجين المحايد، الذي يصدر ضوءاً خافتاً بطول موجي يبلغ حوالي 21 سنتيمتر، وهذه ليست طريقة دقيقة مثل القياسات النجمية، لكنها أعطتنا فكرة تقريبية عن كتلة مجرتنا، كما نظر العلماء أيضاً إلى حركات المجموعات الكروية التي تدور في هالة درب التبانة، ومن هذه الملاحظات، فإن أفضل تقدير لكتلة درب التبانة هو حوالي تريليون كتلة شمسية، أقل أو أكثر قليلاً.

كتلة مجرة درب التبانة أصغر مما كنا نعتقد

تعتمد هذه الدراسة الجديدة على الإصدار الثالث للبيانات الخاصة بالمركبة الفضائية جايا، ويحتوي على مواقع أكثر من 1.8 مليار نجم وحركات أكثر من 1.5 مليار نجم، وفي حين أن هذا ليس سوى جزء بسيط من ما يقدر بـ 100-400 مليار نجم في مجرتنا، إلا أنه عدد كبير بما يكفي لحساب منحنى دوران دقيق، وهذا بالضبط ما فعله الفريق، ولذلك فإن منحنى الدوران الناتج دقيق للغاية، لدرجة أن الفريق تمكن من تحديد ما يعرف باسم تراجع كيبلر، وهي المنطقة الخارجية من درب التبانة حيث تبدأ السرعات النجمية في الانخفاض وفقاً لقوانين كيبلر نظراً لأن كتلة المجرة بأكملها تقريباً تصبح أقرب إلى مركز المجرة.