हाइपरलोसिटी स्टार्स का उपयोग करके मिल्की वे का द्रव्यमान निर्धारित करना

स्पष्ट होने के लिए, मिल्की वे गैलेक्सी के द्रव्यमान का निर्धारण करना कोई सरल कार्य नहीं है। एक ओर, अवलोकन मुश्किल है क्योंकि सौर मंडल आकाशगंगा के डिस्क के भीतर ही स्थित है। लेकिन साथ ही साथ, हमारी आकाशगंगा के काले पदार्थ के द्रव्यमान का द्रव्यमान भी है, जिसे मापना मुश्किल है क्योंकि यह "चमकदार" नहीं है, और इसलिए यह पता लगाने के पारंपरिक तरीकों के लिए अदृश्य है।

आकाशगंगा के कुल द्रव्यमान का वर्तमान अनुमान गैस और गोलाकार समूहों के ज्वारीय प्रवाह की गति पर आधारित है, जो दोनों आकाशगंगा के गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान से प्रभावित हैं। लेकिन अब तक, इन मापों ने बड़े पैमाने पर अनुमानों का उत्पादन किया है जो एक से कई ट्रिलियन सौर-जन तक हैं। जैसा कि प्रोफ़ेसर लोएब ने स्पेस मैगज़ीन को ईमेल के जरिए समझाया, ठीक है कि मिल्की वे के द्रव्यमान को मापने के लिए खगोलविदों के लिए बहुत महत्व है:

“मिल्की वे मानक ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल के परीक्षण के लिए एक प्रयोगशाला प्रदान करता है। यह मॉडल भविष्यवाणी करता है कि मिल्की वे की उपग्रह आकाशगंगाओं की संख्या उसके द्रव्यमान पर संवेदनशील रूप से निर्भर करती है। ज्ञात उपग्रह आकाशगंगाओं की जनगणना की भविष्यवाणियों की तुलना करते समय, मिल्की वे द्रव्यमान को जानना आवश्यक है। इसके अलावा, कुल द्रव्यमान अदृश्य (अंधेरे) पदार्थ की मात्रा को कैलिब्रेट करता है और गुरुत्वाकर्षण क्षमता की गहराई को अच्छी तरह से निर्धारित करता है और इसका मतलब है कि तारों को अंतरिक्ष अंतरिक्ष में भागने के लिए कितनी तेजी से बढ़ना चाहिए। "

अपने अध्ययन के लिए, प्रो। लोएब और डॉ। फ्रैगिओन ने इसीलिए एक उपन्यास दृष्टिकोण अपनाने का फैसला किया, जिसमें हमारी आकाशगंगा के द्रव्यमान को निर्धारित करने के लिए HVS की गतियों को शामिल किया गया था। हमारी आकाशगंगा के भीतर अब तक 20 से अधिक HVS की खोज की जा चुकी है, जो 700 किमी / सेकंड (435 मील / सेकंड) की गति से यात्रा करते हैं और गांगेय केंद्र से लगभग 100 से 50,000 प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित हैं।

माना जाता है कि इन तारों को हमारी आकाशगंगा के केंद्र से बाहर निकाल दिया गया है, जिसकी बदौलत हमारी आकाशगंगा के केंद्र में सुपरमासिव ब्लैक होल (SMBH) के साथ बाइनरी सितारों की बातचीत होती है। धनु *। हालांकि उनका सटीक कारण अभी भी बहस का विषय है, एचवीएस की कक्षाओं की गणना की जा सकती है क्योंकि वे आकाशगंगा के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र द्वारा पूरी तरह से निर्धारित किए जाते हैं।

जैसा कि वे अपने अध्ययन में बताते हैं, शोधकर्ताओं ने आकाशगंगा के गुरुत्वाकर्षण क्षमता को निर्धारित करने के लिए गैलेक्टिक प्रभामंडल में तारों के रेडियल वेग वितरण में विषमता का उपयोग किया। इन हेलो सितारों का वेग एचवीएस की संभावित भागने की गति पर निर्भर है, बशर्ते कि एचवीएस को एकल कक्षा को पूरा करने में लगने वाला समय हेलो सितारों के जीवनकाल से कम हो।

इससे, वे मिल्की वे के लिए अलग-अलग मॉडलों के बीच भेदभाव करने में सक्षम थे और गुरुत्वाकर्षण बल इसे बढ़ाता है। इनमें से एचवीएस देखे गए नाममात्र यात्रा समय को अपनाते हुए - जिसकी गणना उन्होंने लगभग 330 मिलियन वर्षों में की थी, हेलो सितारों के औसत जीवनकाल के बारे में - वे मिल्की वे के लिए गुरुत्वाकर्षण अनुमानों को प्राप्त करने में सक्षम थे, जो इसके समग्र द्रव्यमान के अनुमान की अनुमति देते थे ।

"अनबाउंड सितारों की न्यूनतम गति को कैलिब्रेट करके, हम पाते हैं कि मिल्की वे द्रव्यमान 1.2-1.9 खरब सौर द्रव्यमान की सीमा में है," लोएब ने कहा। जबकि अभी भी एक सीमा के अधीन है, यह नवीनतम अनुमान पिछले अनुमानों पर एक महत्वपूर्ण सुधार है। क्या अधिक है, ये अनुमान हमारे वर्तमान ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल के अनुरूप हैं जो ब्रह्मांड के सभी दृश्यमान पदार्थों के साथ-साथ डार्क मैटर और डार्क एनर्जी - लैम्ब्डा-सीडीएम मॉडल के लिए जिम्मेदार हैं।

"अनुमानित मिल्की वे द्रव्यमान मानक कोस्मोलॉजिकल मॉडल के भीतर अपेक्षित सीमा में है," लिओब ने कहा, "जहां अंधेरे पदार्थ की मात्रा सामान्य (चमकदार) पदार्थ की तुलना में लगभग पांच गुना बड़ी है।"

इस टूटने के आधार पर, यह कहा जा सकता है कि हमारी आकाशगंगा में सामान्य पदार्थ - अर्थात तारे, ग्रह, धूल और गैस - 240 और 380 बिलियन के बीच सौर द्रव्यमान का हिसाब है। इसलिए न केवल यह नवीनतम अध्ययन हमारी आकाशगंगा के लिए अधिक सटीक द्रव्यमान अवरोध प्रदान करता है, यह हमें यह निर्धारित करने में भी मदद कर सकता है कि कितने स्टार सिस्टम बाहर हैं - वर्तमान अनुमान कहते हैं कि मिल्की वे 200 से 400 बिलियन सितारों और 100 बिलियन ग्रहों के बीच हैं ।