当你正处于某件事的中间时,很难判断它到底有多大。例如,像银河系。我们无法从外面准确地拍摄它的照片,因此我们的最佳估计依赖于对郊区物体的距离测量。
基于去年盖亚地图数据的估计给了我们一个圆盘直径约26万光年,给予或接受。但是,正如太阳的影响一样比柯伊伯带延伸得更远,银河系的引力影响和密度 - 它是看不见的暗物质晕- 延伸得比圆盘更远。
还有多远?嗯,正如新的计算发现的那样,相当多。在提交给委员会的一份新论文中英国皇家天文学会每月通知并上传至arXiv英国杜伦大学天体物理学家阿利斯·迪森及其同事揭示了其直径为190万光年。
银河系远不止我们能看到的东西——恒星和气体都在围绕人马座 A* 的轨道上旋转,人马座 A* 是超大质量恒星。在银河系中心。我们知道这一点是因为星星银盘的外缘根据可检测物质的引力影响,它们的移动速度比应有的速度快得多。
给予旋转推动力的附加重力影响被解释为来自- 一个巨大的球形光环,包裹着银盘。但是,因为我们无法直接探测到暗物质,所以我们必须根据它如何影响周围的物质来推断它的存在。
我们银河系暗物质晕的示意图。 (数字宇宙/美国自然历史博物馆)
这就是迪森和她的国际同事团队所做的。
首先,他们对银河系质量星系的暗物质晕进行了高分辨率宇宙学模拟,无论是孤立的还是类似的本地组,一小群直径约 980 万光年的星系,银河系就属于其中。
他们特别关注银河系与 M31 的接近,又名仙女座星系,我们最近的大邻居,银河系将与之相撞大约45亿年后。这两个星系目前相距约 250 万光年,距离足够近,足以产生引力相互作用。
研究小组使用几种不同的模拟程序对银河系的暗物质晕进行了建模,观察径向速度- 围绕星系以不同距离移动的物体的轨道速度 - 以及尝试定义暗物质晕边缘的密度。
这些模拟都表明,在暗物质晕之外,矮星系等物体的径向速度明显下降。
然后他们将其与观测数据库本星系群中银河系周围的矮星系。而且,正如他们的模拟预测的那样,径向速度突然下降。研究小组计算出的到该边界的径向距离约为 292 千秒差距(约 950,000 光年)。
直径加倍,就超过 190 万光年。
这个距离仍然可以被细化,而且应该被细化,因为它不是这项研究的主要焦点,但它有助于对银河系施加重要的限制,并且可以用来寻找其他星系的这样的边界。
“在对银河系晕的许多分析中,其外部边界是一个基本约束。通常选择是主观的,但正如我们所讨论的,最好定义一个物理和/或观测驱动的外部边缘。在这里,我们将边界联系起来可观测恒星晕和矮星系群的潜在暗物质分布,”研究人员在论文中写道。
“人们非常希望未来的数据能够比我们在这里介绍的数据提供对银河系边缘和附近银河系质量星系更可靠、更准确的测量。”
该研究已提交给英国皇家天文学会每月通知并且可以在arXiv。