Paljonko galaksi painaa? Tutkijat ”punnitsivat” kotimme Linnunradan

Kokonaisen galaksin massan arvioiminen on helpommin sanottu kuin tehty.
Tiede 14.6.2018 12:18

Linnunradan massa pääteltiin 50 naapurigalaksin liikkeistä. Kuvassa lähin naapurimme Andromeda. © Adam Block/University of Arizona

Miten punnitaan galaksi? Tätä pohtivat yhdysvaltalaisen Arizonan yliopiston tutkijat, jotka halusivat laskea oman kotigalaksimme Linnunradan kokonaismassan.

Massan arvioiminen onnistui tarkastelemalla Linnunradan naapurigalaksien liikkeitä ja vertaamalla näiden painovoimien vaikutusta toisiinsa.

Tutkimuksessa otettiin huomioon yhteensä 50 Linnunradan naapurigalaksia.

Naapureista puhuminen on tosin hivenen harhaanjohtavaa: Linnunrataa lähin vieras galaksi Andromeda sijaitsee yli 2,5 miljoonan valovuoden päässä Maasta.

Linnunradan massaksi saatiin lopulta 0,96 biljoonaa Auringon massaa, eli tuhat miljardia tai miljoona miljoonaa kertaa oman tähtemme massa.

Kilogrammoissa mitattuna Auringon massa on noin 2 kvintiljoonaa kiloa, eli miljoonan viides potenssi.

Tulos on paljon tarkempi kuin aiemmat Linnunradan massasta tehdyt arviot, jotka liikkuvat pienimmillään 700 miljardin ja suurimmillaan 2 biljoonan Auringon massan välillä.

 

Linnunradassa arvioidaan olevan 100-400 miljardia tähteä.

Galaksin massaa ei kuitenkaan voi päätellä pelkästään näkyvistä tähdistä ja niitä kiertävistä planeetoista, sillä näkyvä aines muodostaa vain 15 prosenttia galaksin kokonaismassasta.

Loput 85 prosenttia on pimeää ainetta, jota ei voi suoraan havaita, sillä se ei heijasta minkäänlaista säteilyä. Pimeä aine vaikuttaa näkyvään maailmankaikkeuteen vain painovoiman kautta.

Vaikka näkyvä galaksi on paksuimmillaan keskiosassaan, suurin osa galaksin massasta on nykyarvion mukaan galaksia kiertävässä pimeän aineen halossa, joka ulottuu kauaksi näkyvien tähtien kehän tuolle puolen.

Vaikka pimeää ainetta ei voida suoraan havaita, sen olemassaoloon uskotaan tutkijoiden parissa laajalti, sillä ilman sitä painovoimasta tehdyt havainnot eivät toimi. Galaksien painovoima kertoo paljon suuremmasta massan määrästä kuin pelkkä näkyvä aine antaisi ymmärtää.

Arizonan yliopiston uusi tutkimus esiteltiin tähtitieteilijöiden konferenssissa Yhdysvalloissa 7. kesäkuuta ja ilmestyi Astrophysical Journal -tiedejulkaisussa.