นักดาราศาสตร์คิดว่าพวกเขาเพิ่งพบขอบของกาแลคซีทางช้างเผือก

เมื่อคุณอยู่ตรงกลางของบางสิ่งมันค่อนข้างยากที่จะบอกว่ามันใหญ่แค่ไหน เช่น Galaxy ทางช้างเผือกเช่น เราไม่สามารถถ่ายรูปจากภายนอกได้อย่างแน่นอนดังนั้นการประมาณการที่ดีที่สุดของเราจึงขึ้นอยู่กับการวัดระยะทางกับวัตถุในเขตชานเมือง

การประมาณการตามข้อมูลการทำแผนที่ Gaia เมื่อปีที่แล้วทำให้เราเส้นผ่านศูนย์กลางของแผ่นดิสก์ประมาณ 260,000 ปีแสงให้หรือรับ แต่เช่นเดียวกับอิทธิพลของดวงอาทิตย์ขยายไกลกว่าเข็มขัด Kuiperอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงและความหนาแน่นของทางช้างเผือก - มองไม่เห็นรัศมีสสารมืด- ขยายไกลกว่าแผ่นดิสก์

ไกลแค่ไหน? เมื่อพบการคำนวณใหม่ ๆ ค่อนข้างน้อย ในรายงานฉบับใหม่ที่ส่งไปยังประกาศรายเดือนของสมาคมดาราศาสตร์และอัปโหลดไปยังarxivนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ Alis Deason ของ Durham University ในสหราชอาณาจักรและเพื่อนร่วมงานได้เปิดเผยเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.9 ล้านปีแสง

มีทางช้างเผือกมากกว่าสิ่งที่เราเห็น - ดวงดาวและแก๊สทั้งหมดหมุนวนในวงโคจรรอบราศีธนู A*ที่ศูนย์กาแล็คซี่ เรารู้เรื่องนี้เพราะดวงดาวที่ขอบด้านนอกของแผ่นดิสก์กาแล็คซี่กำลังเคลื่อนไหวเร็วกว่าที่ควรจะอยู่บนพื้นฐานของอิทธิพลความโน้มถ่วงของสสารที่ตรวจพบได้

อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงเพิ่มเติมที่ทำให้การหมุนมีการตีความถูกตีความว่ามาจาก- รัศมีทรงกลมอันกว้างใหญ่ของสิ่งของที่ห่อหุ้มแผ่นดิสก์กาแลคซี แต่เนื่องจากเราไม่สามารถตรวจจับสสารมืดได้โดยตรงเราจึงต้องอนุมานการมีอยู่ของมันขึ้นอยู่กับว่ามันมีผลต่อสิ่งที่อยู่รอบตัวอย่างไร

แผนผังไดอะแกรมของรัศมีสสารมืดของกาแล็กซี่ของเรา -Digital Universe/American Museum of Natural History-

นั่นคือสิ่งที่ Deason และทีมงานต่างประเทศของเธอทำ

ประการแรกพวกเขาทำการจำลองทางดาราศาสตร์ความละเอียดสูงของรัศมีสสารมืดของกาแลคซีมวลน้ำนมทางช้างเผือกทั้งในการแยกและในอะนาล็อกของกลุ่มท้องถิ่นกาแลคซีกลุ่มเล็ก ๆ ประมาณ 9.8 ล้านปีแสงข้ามซึ่งเป็นทางช้างเผือก

พวกเขามุ่งเน้นไปที่ทางช้างเผือกใกล้กับ M31 หรือที่รู้จักกันในชื่อ Andromeda Galaxy เพื่อนบ้านขนาดใหญ่ที่อยู่ใกล้ที่สุดของเราและทางช้างเผือกนั้นเกิดจากการชนกันประมาณ 4.5 พันล้านปี- ปัจจุบันกาแลคซีทั้งสองอยู่ห่างกันประมาณ 2.5 ล้านปีแสงใกล้พอที่จะโต้ตอบกับแรงโน้มถ่วงได้แล้ว

ด้วยการใช้โปรแกรมจำลองที่แตกต่างกันหลายรายการทีมจำลองรัศมี Dark Matter ของ Milky Way มองดูความเร็วรัศมี- ความเร็ววงโคจรของวัตถุที่เคลื่อนที่ไปรอบ ๆ กาแลคซีในระยะทางต่าง ๆ - และความหนาแน่นเพื่อลองและกำหนดขอบของรัศมีสสารมืด

การจำลองเหล่านี้ทั้งหมดแสดงให้เห็นว่านอกเหนือจากรัศมีสสารมืดความเร็วรัศมีของวัตถุเช่นกาแลคซีแคระลดลงอย่างเห็นได้ชัด

จากนั้นพวกเขาเปรียบเทียบสิ่งนี้กับกฐานข้อมูลการสังเกตการณ์ของกาแลคซีแคระรอบทางช้างเผือกในกลุ่มท้องถิ่น และเช่นเดียวกับการจำลองสถานการณ์ของพวกเขาก็มีความเร็วรัศมีลดลงอย่างฉับพลัน ระยะทางรัศมีที่ทีมคำนวณไปยังขอบเขตนี้คือหลังจากระยะทางประมาณ 292 กิโลกรัม - ประมาณ 950,000 ปีแสง

สองเท่าสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางและคุณจะได้รับมากกว่า 1.9 ล้านปีแสง

ระยะทางนี้ยังคงสามารถปรับปรุงได้และควรเนื่องจากมันไม่ใช่จุดสนใจหลักของการวิจัยนี้ แต่มันช่วยวางข้อ จำกัด ที่สำคัญในทางช้างเผือกและสามารถนำไปใช้เพื่อค้นหาขอบเขตดังกล่าวสำหรับกาแลคซีอื่น ๆ

"ในการวิเคราะห์จำนวนมากของทางช้างเผือก Halo ขอบเขตด้านนอกของมันเป็นข้อ จำกัด พื้นฐานบ่อยครั้งที่ตัวเลือกนั้นเป็นอัตนัย แต่เมื่อเราโต้เถียงกันมันเป็นสิ่งที่ดีกว่าที่จะกำหนดขอบด้านนอกทางร่างกายและ/หรือการสังเกตนักวิจัยเขียนในบทความของพวกเขา-

"มีความหวังอย่างมากว่าข้อมูลในอนาคตจะให้การวัดที่แข็งแกร่งและแม่นยำยิ่งขึ้นของขอบของทางช้างเผือกและกาแลคซีทางช้างเผือกใกล้เคียงที่อยู่ใกล้กับที่เราได้นำเสนอที่นี่"

การวิจัยได้ถูกส่งไปยังไฟล์ประกาศรายเดือนของสมาคมดาราศาสตร์และมีให้บริการarxiv-