Выберитесь подальше от городских огней, поднимите глаза к ночному небу и полюбуйтесь на яркие облачные полосы звезд, составляющих нашу родную галактику Млечный Путь. Мы живем в красивом и масштабном месте, скрывающим множество тайн. К примеру, десятки лет астрономы пытаются точно определить вес галактики, но оценки колеблются между 700 млрд. до 2 трлн. раз больше солнечной массы.
Взвешивание галактики – крайне сложный процесс, особенно если вы проживаете на ее территории. Это как если бы вам нужно было провести перепись населения страны, но у вас отобрали Интернет и запретили покидать пределы города. У нас нет возможности использовать гигантские космические весы и сделать все по старинке.
Проблемой кажется и то, что большая часть галактической массы остается невидимой. Загадочное вещество, которое не выделяет света и именуется темной материей, занимает около 85% Млечного Пути. Поэтому обычный подсчет звезд никуда не приведет. Исследователям приходится ориентироваться на орбиту известного объекта. Метод основан на уравнениях гравитации, выведенных более 300 лет назад Исааком Ньютоном. Они говорят, что скорость и дистанция, на которых меньшее тело вращается вокруг большого, связаны с массой крупного объекта.
То есть, необходимо взглянуть на небольшие спутниковые галактики, отдаленные на сотни тысяч световых лет, которые вращаются вокруг Млечного Пути. Но и здесь все не так просто, ведь орбиты таких галактик охватывают миллиарды лет. Из-за этого исследователи решили прибегнуть к новому методу, использующему суперкомпьютерные симуляции виртуальных вселенных, способные воспроизвести многие аспекты нашего космоса.
Около 90000 из этих смоделированных спутниковых галактик затем сравнили с данными о 9 реальных галактиках, вращающихся вокруг нашей. Выбор пал на тех, чьи орбитальные свойства наиболее близко соответствовали реальным спутниковым галактикам, и изучили массу моделируемой.
Это позволило вывести оценку массы Млечного Пути в 960 млрд. раз больше солнечной. Перед нами отличный результат, но ученые считают, что можно добиться большей точности. Поможет спутник Gaia от ЕКА, который недавно предоставил хорошие измерения орбитальных свойств 30 слабых карликовых галактик.
Знание галактической массы окажется полезным для многих ученых. Астрономы смогли бы лучше вычислить орбиты спутниковых галактик, так как они зависят от массы Млечного Пути. Более тяжелые располагают большим количеством спутников. Пока вокруг нашей галактики заметили 50 вращающихся соседей. Также истинный вес позволит узнать, какая точно часть приходится на темную материю.