银河系有多大？这是一个很容易提出的问题，但很难回答。想象一下你体内的一个细胞试图确定你的总质量，你就会知道这有多困难。
尽管面临挑战，一项新的研究仍然计算出了我们星系的精确质量，并且它比我们想象的要小。
确定星系质量的一种方法是查看所谓的星系质量旋转曲线。测量星系中恒星的速度与它们距银河系中心的距离。恒星绕轨道运行的速度与其轨道内的质量成正比，因此从星系的旋转曲线中，您可以绘制每半径质量的函数，并很好地了解其总质量。
我们测量了仙女座等几个附近星系的旋转曲线，因此我们相当准确地知道许多星系的质量。
但由于我们本身就在银河系中，所以我们看不到整个银河系的恒星。靠近银河系中心，有大量的气体和尘埃，我们甚至看不到远处的星星。
因此，我们使用中性氢来测量旋转曲线，中性氢会发出波长约为 21 厘米的微弱光。这不像恒星测量那么准确，但它让我们对银河系的质量有了一个粗略的了解。
我们还研究了在银河系光环中运行的球状星团的运动。根据这些观测结果，我们对银河系质量的最佳估计约为一万亿个太阳质量（无论大小）。
这项新研究基于盖亚航天器的第三次数据发布。它包含超过18亿颗恒星的位置和超过15亿颗恒星的运动。
虽然这只是我们银河系中估计的 100-4000 亿颗恒星的一小部分，但它的数量足以计算出精确的旋转曲线。这正是团队所做的。
他们得出的旋转曲线非常精确，以至于该团队可以识别出所谓的开普勒衰落。这是银河系的外部区域，恒星速度开始大致按照开普勒定律开始下降，因为几乎所有星系的质量都更接近银河系中心。
开普勒衰落使得研究小组能够对银河系的质量设定一个明确的上限。他们的发现令人惊讶。
最符合他们数据的质量是大约 2000 亿个太阳质量，这是之前估计的五分之一。银河系的绝对质量上限是5400亿，这意味着银河系的质量至少是我们想象的一半。
考虑到银河系中已知的常规物质的数量，这意味着银河系的物质要少得多比我们想象的。
