मिल्की वे का द्रव्यमान कम करना

इनमें आकाशगंगा निर्माण की पेचीदगियां, वर्तमान लैंबडा कोल्ड डार्क मैटर (लैम्ब्डा सीडीएम) मॉडल के साथ विसंगतियां, काले पदार्थ की प्रकृति पर वैकल्पिक सिद्धांत और ब्रह्मांड की बड़े पैमाने पर संरचना शामिल हैं। पिछले कई अध्ययनों में कई कारकों के कारण बाधा उत्पन्न हुई है, जिसमें यह तथ्य भी शामिल है कि मिल्की वे का डार्क मैटर हेलो (जो इसके अधिकांश द्रव्यमान को बनाता है) को सीधे नहीं देखा जा सकता है।

एक और प्रमुख मुद्दा यह तथ्य है कि मिल्की वे की सीमा और द्रव्यमान को मापना मुश्किल है क्योंकि हम इसके भीतर हैं। नतीजतन, पिछले अध्ययनों ने हमारी आकाशगंगा के द्रव्यमान का अनुमान लगाने का प्रयास किया है, जिसके परिणामस्वरूप बड़े अनुमान लगभग 500 बिलियन से 2.5 ट्रिलियन गुना तक हमारे सूर्य (सौर द्रव्यमान) के द्रव्यमान के हैं। जैसा कि कॉलिंगहैम ने ईमेल के माध्यम से अंतरिक्ष पत्रिका को समझाया, परिष्कृत दृष्टिकोण की आवश्यकता थी:

“आकाशगंगा का अधिकांश भाग अपने काले पदार्थ के प्रभामंडल में है, जिसे सीधे नहीं देखा जा सकता है। इसके बजाय, हम इसके गुणों को विभिन्न गतिशील ट्रैक्टर्स की टिप्पणियों के माध्यम से देखते हैं जो कि गहरे पदार्थ के गुरुत्वाकर्षण प्रभाव को महसूस करते हैं - जैसे तारकीय आबादी, गोलाकार क्लस्टर, स्टीम और उपग्रह आकाशगंगा। इनमें से अधिकांश हमारी आकाशगंगा के केंद्र में गैलेक्टिक डिस्क (~ 10kpc के भीतर) और तारकीय प्रभामंडल (~ 15kpc) पर स्थित हैं, जो आंतरिक क्षेत्र के अच्छे द्रव्यमान का अनुमान दे सकते हैं। हालांकि डीएम हेलो ~ 200kpc तक पहुंच जाता है, और इस कारण से हमने उपग्रह आकाशगंगाओं पर ध्यान केंद्रित करने के लिए चुना, केवल एक ही ऐसे ट्रेलरों के रूप में जो आकाशगंगा के इन बाहरी हिस्सों की जांच करता है। "

अपने अध्ययन के लिए, टीम ने गैकी उपग्रह के दूसरे डेटा रिलीज़ (DR2 रिलीज़) से मिल्की वे के द्रव्यमान पर बेहतर अवरोधों को रखने के लिए डेटा पर भरोसा किया। गैया मिशन, जिसने हमारी आकाशगंगा के बारे में पहले से कहीं अधिक जानकारी प्रदान की है, इसमें मिल्की वे में अनगिनत सितारों की स्थिति और सापेक्ष गति शामिल है - जिनमें उपग्रह आकाशगंगाएं शामिल हैं। जैसा कि कॉलिंगहैम ने संकेत दिया, यह मिल्की वे के द्रव्यमान को बाधित करने के लिए बहुत उपयोगी साबित हुआ:

“हम परिक्रमा में पाए जाने वाले लोगों के लिए उपग्रह उपग्रह आकाशगंगाओं की कक्षीय गुणों ऊर्जा और कोणीय गति की तुलना करते हैं। हमने हाल ही में जिया DR2 डेटासेट से MW उपग्रहों के नवीनतम अवलोकनों का उपयोग किया और EAGLE सिमुलेशन से उपयुक्त आकाशगंगाओं और उपग्रह आकाशगंगाओं का एक नमूना, एक प्रमुख सिमुलेशन एक बड़ी मात्रा और पूर्ण हाइड्रोलॉजीिकल बैरोनिक भौतिकी के साथ डरहम में चला। "

ईएजीएलई सॉफ्टवेयर (विकास और गैलेक्सियों और उनके वातावरण की असेंबली), जिसे डरहम विश्वविद्यालय के कम्प्यूटेशनल कॉस्मोलॉजी द्वारा विकसित किया गया था, एक सौहार्दपूर्ण मात्रा में संरचनाओं के गठन को मापता है, जो 100 मेगापार्सेक को मापता है (300 मिलियन से अधिक प्रकाश वर्ष)। हालांकि, मिल्की वे के द्रव्यमान का अनुमान लगाने के लिए इस सॉफ़्टवेयर का उपयोग करना कुछ चुनौतियों को प्रस्तुत करता है।

"यह एक चुनौती ईएजीएल (या वास्तव में किसी भी सिमुलेशन) में मेगावाट आकार की आकाशगंगाओं का सीमित नमूना है," कॉलिंगहैम ने कहा। “हम इसकी मदद करने के लिए एक बड़े पैमाने पर स्केलिंग रिलेशन का उपयोग करते हैं ताकि हमारी आकाशगंगाओं का कुल नमूना समान द्रव्यमान हो। यह हमें अपने डेटासेट से अधिक प्रभावी ढंग से उपयोग करने की अनुमति देता है और हमारे आँकड़ों में बहुत सुधार करता है। उच्च संकल्प सिमुलेशन के एक स्वतंत्र सूट - हमारी विधि को तब ईएजीएल और औरिगा सिमुलेशन से नकली आकाशगंगाओं के द्रव्यमान को खोजने के लिए कठोर परीक्षण किया गया था। यह सुनिश्चित करता है कि हमारा द्रव्यमान अनुमान मजबूत है और इसमें यथार्थवादी त्रुटियाँ हैं (कुछ क्षेत्र कभी-कभी विश्लेषणात्मक मान्यताओं के कारण संघर्ष करते हैं। ""

इससे, उन्होंने पाया कि मिल्की वे का कुल प्रभामंडल द्रव्यमान लगभग 1.04 x 10 था¹² (1 ट्रिलियन से अधिक) सौर द्रव्यमान, 20% त्रुटि के साथ। यह अनुमान पिछले अनुमानों की तुलना में मिल्की वे के मास पर बहुत तंग बाधाओं को जन्म देता है, और खगोल विज्ञान, खगोल भौतिकी और ब्रह्मांड विज्ञान के क्षेत्र में कुछ महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ सकता है। कॉलिंगहैम के रूप में संक्षेप:

“एक बड़े पैमाने पर अनुमान कई मायनों में इस्तेमाल किया जा सकता है। आकाशगंगा मॉडलिंग में, डीएम हेलो पृष्ठभूमि है जिस पर तारकीय घटक फिट होते हैं। डीएम की प्रकृति की जांच करने के कई तरीके, जैसे कि डीएम हेलो की संरचना, साथ ही प्रत्यक्ष पता लगाने के उद्देश्य के लिए पृथ्वी पर डीएम का घनत्व MW के द्रव्यमान पर निर्भर करता है। द्रव्यमान का उपयोग उस मेगावाट के आसपास उपग्रह आकाशगंगाओं की संख्या का अनुमान लगाने के लिए किया जा सकता है, जिसकी हम उम्मीद करते हैं। ”