Іноді в астрономії на просте запитання є складна відповідь. Одне із таких питань: яка маса нашої галактики?
На Землі ми зазвичай визначаємо масу об’єкта, поклавши його на ваги або терези. Вага об’єкта в полі тяжіння Землі дає змогу визначити масу. Але ми не можемо зважити Молочний Шлях. Ще одна складність у визначенні маси нашої галактики полягає в тому, що існує два типи маси. Існує маса темної матерії, яка становить більшу частину маси Галактики, і є вся звичайна матерія, така як зорі, планети та ми, що відома як баріонна матерія.
У нас є кілька підходів до визначення повної маси Галактики, які зазвичай передбачають вимірювання швидкості таких речей, як зорі, кулясті скупчення або сусідні галактики. Кожен із цих підходів має сильні та слабкі сторони, хоча всі вони дають загальну суму в трильйон сонячних мас, плюс-мінус кілька сотень мільярдів. Однак усі ці методи дають нам лише загальну масу. Вони нічого не говорять про те, яку частину Галактики становить баріонна маса. Хоча баріонна маса становить лише частку від загальної маси, саме вона дає нам усілякі цікаві речі, такі як утворення зір, планетарні системи та цифрові годинники.
Обчислити баріонну масу нашої галактики ще складніше, бо вам треба визначити всю масу звичайної речовини без урахування темної матерії. Це відносно легко зробити для таких речей, як зорі та щільні молекулярні хмари, але це набагато складніше для таких речей, як дифузні міжзоряні хмари. Особливо це стосується гало із зір і газу, що оточує Молочний Шлях. Незалежно від того, скільки всього ми бачимо на околицях нашої галактики, там може бути ще більше таємниць, яких ми не пізнали. Ось чому в новому дослідженні науковці розглядали високошвидкісні хмари (high-velocity clouds, HVCs) в гало.
Більшість баріонної матерії, яку ми врахували, рухається навколо Галактики з тією ж швидкістю. Легше відстежувати речі, якщо ви маєте уявлення про те, як вони рухаються. Але високошвидкісні хмари відрізняються. Це міжзоряні хмари водню, які можуть рухатися крізь галактичне гало зі швидкістю до 500 км/с, і вони часто рухаються в напрямках, дуже відмінних від галактичної площини. Деякі астрономи стверджують, що HVC можуть складатися зі значної частини баріонної матерії в гало. Тож наукова група переглянула дані Galactic All Sky Survey (GASS), щоб визначити, чи це правда.
Відображення загального набору даних GASS. Авторські права на зображення: С. Яновєцкі (S. Janowiecki). Фото з сайту www.universetoday.com.
Огляд GASS виконували за допомогою радіотелескопа Паркса в Австралії: реєстрували радіовипромінювання від нейтрального водню, яке надходить з космосу в південній півкулі. Оскільки HVC здебільшого містять нейтральний водень, то інформацію про них містять дані GASS. Але за цими даними можна з’ясувати лише напрямок і відносний рух таких хмар, тому науковій групі довелося виконати оцінку відстані до них. Науковці зробили це, порівнявши рух HVC відносно руху Магелланових Хмар. Крім того, оскільки в огляді GASS спостерігали лише за окремими частинами південного неба, автори використовували статистику Байєса для розрахунку розподілу HVC у всій Галактиці.
Попередні спостереження за високошвидкісними хмарами в диску Молочного Шляху показують, що на HVC припадає частка відсотка баріонної матерії. Проста екстраполяція цього значення на гало показує: в HVC може міститися до 10% баріонної маси гало. Але це нове дослідження оцінює справжнє значення ближче до 0,1%, що означає — високошвидкісні хмари складають незначну частку баріонної маси в гало нашої галактики. Але автори підкреслюють, що їхні розрахунки базуються на зроблених ними припущеннях щодо відстані до хмар, які можуть бути помилковими. Потрібні подальші радіоогляди, щоб краще визначити відстані до HVC.
За інф. з сайту www.universetoday.com підготував Іван Крячко
