Het bepalen van de massa van de Melkweg buiten de baan van de zon is een complexe en voortdurende uitdaging in de astrofysica. Er is geen enkele, directe meting, maar verschillende technieken en waarnemingen geven schattingen. Hier is een uitsplitsing van de gebruikte methoden:

1. Stellaire kinematica:

* rotatiecurves: Door de snelheden van sterren en gaswolken op verschillende afstanden van het galactische centrum te observeren, kunnen astronomen de rotatiecurve van de melkweg plotten. De vorm van de curve, vooral zijn vlakheid op grote afstanden, duidt op de aanwezigheid van ongeziene massa buiten de baan van de zon.

* Juiste bewegingen: Het meten van de kleine zijwaartse bewegingen van sterren in de loop van de tijd, vooral die in de galactische halo, helpt de verdeling van massa te begrijpen buiten de baan van de zon.

2. Gravitational Lensing:

* Microlensing: Wanneer een massief object (zoals een ster of een donkere materie halo) voor een verre ster passeert, buigt de zwaartekracht het licht, waardoor de verre ster een korte tijd helderder lijkt. Dit "microlensing" -effect kan worden gebruikt om de massa van het voorgrondobject te schatten.

* Sterk lensing: Wanneer een zeer massief object, zoals een melkwegcluster, het licht buigt uit verre sterrenstelsels en meerdere afbeeldingen van hetzelfde sterrenstelsel creëert. Het patroon van de lensbeelden kan worden gebruikt om de massa van het lensobject te schatten.

3. Satellietdynamiek:

* dwerg Galaxy Orbits: De banen van dwergstelsels rond de Melkweg worden beïnvloed door de massaverdeling in de melkweg. Het observeren van de banen van deze dwergstelsels kan de totale massa van de Melkweg beperken.

* bolvormige clusters: De beweging van bolvormige clusters rond de melkweg biedt informatie over het zwaartekrachtpotentieel van de Melkweg, die wordt beïnvloed door de verdeling van massa, inclusief donkere materie.

4. Andere technieken:

* kosmische magnetronachtergrond: Het analyseren van de patronen in de kosmische magnetron achtergrondstraling kan informatie verschaffen over de verdeling van materie in het vroege universum. Dit kan worden gebruikt om de hoeveelheid donkere materie op de Melkweg af te leiden.

* simulaties: Computersimulaties van Galaxy -vorming en evolutie helpen om de verdeling van donkere materie in sterrenstelsels zoals de Melkweg te begrijpen. Deze simulaties kunnen worden vergeleken met observatiegegevens om ons begrip van de massa van de Melkweg te verfijnen.

Uitdagingen en onzekerheden:

* Donkere materie: Aangenomen wordt dat een aanzienlijk deel van de massa van de Melkweg donkere materie is, die geen licht uitzendt en alleen kan worden gedetecteerd door zijn zwaartekracht. Het bepalen van de verdeling van donkere materie is een uitdaging.

* Gas en stof: Het interstellaire medium (gas en stof) kan onze kijk op het sterrenstelsel en compliceren metingen verdoezelen.

* Modelafhankelijkheid: Veel van de technieken vertrouwen op veronderstellingen over de verdeling van massa en de betrokken fysica. Deze veronderstellingen kunnen onzekerheden in de geschatte massa introduceren.

Huidige schattingen:

Hoewel de exacte waarde nog steeds wordt besproken, variëren de schattingen van de massa van de Melkweg buiten de baan van de zon meestal van 1-2 triljoen zonnemassa . Deze massa wordt gedomineerd door donkere materie, met sterren en gas die een kleinere fractie bijdragen.

Onderzoek is aan de gang om ons begrip van de massa van de Melkweg en de verdeling van donkere materie erin te verfijnen. Toekomstige observaties en theoretische vooruitgang zullen onze kennis van dit fundamentele eigendom van onze melkweg blijven verbeteren.