کهکشان راه شیری چقدر عظیم است؟

بیگ بنگ: لحظه‌ای از نورهای شهر دست بکشید و به بالا نگاه کنید. آنگاه یکی از عجایب آسمان شب را خواهید دید – رشته‌های ابر مانند درخشان که کهکشان راه شیری را تشکیل می‌دهند. منزلگاه کهکشانی ما، وسیع و زیباست اما رمز و رازهای زیادی دربارۀ آن وجود دارد. مثلأ، علی‌رغم چندین دهه تلاش، اخترشناسان هنوز سعی دارند وسعت و عظمت کهکشان راه شیری را اندازه بگیرند و تخمین‌هایی بین ۷۰۰ میلیارد و ۲ تریلیون برابر جرم خورشید را ارائه داده‌اند.

milky approach galaxyبه گزارش بیگ بنگ، اندازه‌گیری یک کهکشان، به ویژه کهکشانی که در آن زندگی می‌کنید کار آسانی نیست. ستاره‌شناس اکتا پاتل از دانشگاه آریزونا در توکسان در مصاحبه با لایو ساینس گفت: «این کار مثل این است که سعی داشته باشید یک سرشماری از جمعیت ایالات متحده انجام دهید اما نتوانید از اینترنت استفاده کنید و همچنین نتوانید شهری که در آن زندگی می‌کنید را ترک کنید». هیچ‌کسی نمی‌تواند کهکشان راه شیری را در یک مقیاس کیهانی بسنجد و فقط نتایج را بخواند».

پاتل افزود بخشی از مشکل این است که بیشتر جرم یک کهکشان نامرئی است. ماده‌ی تاریک که ماده‌ی مرموزی است اما هیچ نوری را ارائه نمی‌دهد تقریبأ ۸۵ درصد از کهکشان راه شیری ما را تشکیل داده است. بنابراین، فقط شمارش ستارگان در کهکشان ما خیلی شما را دور نمی‌کند. از این رو، محققان معمولأ به مدار برخی از اجرام آسمانی نگاه می‌کنند. این روش بر اساس معادلات گرانش آیزاک نیوتن بیش از ۳۰۰ سال پیش است و به شما می‌گوید که سرعت و مسافتی که یک جسم کوچکتر در آن به دور یک جسم بزرگتر می‌چرخد به جرم جسم بزرگتر مربوط می‌شود.

یک روش در مطالعۀ سال ۲۰۱۷ که در مجله‌ اخترفیزیکی منتشر شد استفاده گردید «تماشای کهکشان‌های ماهواره‌ای با فاصلۀ صدها هزار سال نوری در اطراف کهکشان راه شیری است، این کهکشان‌ها درست همانطور که سیارات به دور یک ستاره می‌چرخند، به دور کهکشان ما می چرخند.» اما یک مشکل با این کهکشان‌های ماهواره‌ای داریم. پاتل گفت: «مدارهای آنها طولی به اندازه‌ی میلیاردها سال دارند. پس از چند سال کوتاه، محققان بودجۀ بسیار ناچیزی بدست آوردند و نتوانستند به راحتی سرعت مدار آنها را تعیین کنند.

در مطالعه‌ای که در ماه ژوئن در مجله‌ی اخترفیزیک منتشر شد، پاتل و همکارانش یک روش جدید را امتحان کردند تا کهکشان راه شیری را اندازه بگیرند. آنها شبیه‌سازی‌های کامپیوتری از جهان‌های مجازی را بررسی کردند. این شبیه‌سازی‌ها جنبه‌های زیادی از کیهان ما را بازسازی می‌کنند و سعی دارند نمونه‌هایی از کهکشان‌های کوچکی را پیدا کنند که به دور کهکشان‌های بزرگتر گردش می‌کنند. سپس حدود ۹۰ هزار از این کهکشان‌های ماهواره‌ای شبیه‌سازی شده با داده‌های ۹ کهکشان واقعی که به دور کهکشان راه شیری گردش می‌کنند مقایسه شدند.

Milky approach Sunاین مقایسه برآورد نسبتأ خوبی از جرم واقعی این کهکشان ارائه داد و جرم آن ۹۶۰ میلیارد برابر جرم خورشید تخمین زده شد. پاتل گفت که نتایجش در میانۀ نتایج گذشته قرار دارد، گرچه هنوز می‌توان به دقت بیشتری دست پیدا کرد. این نتایج احتمالأ از ماهواره‌ی گایای آژانس فضایی اروپایی بدست آمده. این ماهواره اخیرأ اندازه‌گیری‌های خوبی از خواص اوربیتال ۳۰ کهکشان کوتوله‌ی کم‌نور که به دور کهکشان راه شیری گردش می‌کنند ارائه داده است. پاتل گفت: «استفاده از این داده‌ها همراه با شبیه‌سازی‌های کیهان‌شناختی برای تنظیم اندازه‌گیری وزن در فهرست کارهایی که قرار است انجام دهد نوشته شده است.»

اطلاع از جرم کهکشان به اخترشناسان کمک می‌کند. محققان می‌توانند مدارهای کهکشان‌های ماهواره‌ای را بهتر محاسبه کنند زیرا این به جرم کهکشان راه شیری بستگی دارد. کهکشان‌های سنگین‌تر نیز ماهواره‌های بیشتری دارند که به دور آنها گردش می‌کنند و تاکنون تلسکوپ‌ها تقریبأ ۵۰ کهکشان را کشف کرده‌اند که در اطراف کهکشان راه شیری هستند. از آنجاییکه دقیقأ نمی‌دانیم کهکشان راه شیری چقدر عظمت دارد، دانشمندان دقیقأ مطمئن نیستند که چند کهکشان ماهواره‌ای پیدا خواهند کرد. در آخر، وزن دقیق کهکشان راه شیری به محققان کمک می‌کند تا ببینند چه نسبتی از جرم آن را ماده‌ تاریک و چه نسبتی را ماده معمولی تشکیل داده است. پاتل امیدوار است که مطالعات آتی و داده‌های بهتر در نهایت این ناشناخته‌ها را کشف کنند. او گفت: «به نظرم ظرف ۱۰ یا ۲۰ سال آینده، پاسخ بهتری را بدست خواهیم آورد.»

ترجمه: سحر  الله‌وردی / سایت علمی بیگ بنگ

منبع: livescience.com

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *