Galaxisunk sokkal nagyobb, mint amilyennek látszik. Egy új munka szerint a Tejútrendszer közel 2 millió fényévnyi átmérőjű, több mint 15-ször szélesebb, mint a fényes spirálkorongja. A szám alapján jobban meg lehet becsülni, hogy mekkora a galaxis tömege, és hány más galaxis kering körülötte.
A csillagászok már régóta tudják, hogy a Tejútrendszer legfényesebb része, a Napnak otthont adó csillagok palacsinta alakú korongja mintegy 120 000 fényév átmérőjű (SN: 8/1/19). Ezen a csillagkorongon túl egy gázkorong található. A sötét anyag hatalmas, feltehetően láthatatlan részecskékkel teli halója mindkét korongot elnyeli, és messze túlnyúlik rajtuk (SN: 10/25/16). De mivel a sötét halo nem bocsát ki fényt, átmérőjét nehéz megmérni.
Most Alis Deason, az angliai Durham Egyetem asztrofizikusa és kollégái közeli galaxisok segítségével lokalizálták a Tejútrendszer szélét. A pontos átmérő 1,9 millió fényév, plusz-mínusz 0,4 millió fényév – számol be a csapat február 21-én az arXiv.org-on közzétett tanulmányában.
Hogy ezt a méretet perspektívába helyezzük, képzeljünk el egy olyan térképet, amelyen a Nap és a Föld közötti távolság mindössze egy hüvelyk. Ha a Tejútrendszer szíve a Föld középpontjában lenne, a galaxis széle négyszer messzebb lenne, mint a Hold valójában.
Iratkozzon fel a Science News legfrissebb híreiért
A Science News legfrissebb cikkeinek címlapjai és összefoglalói a postaládájába
A Tejútrendszer szélének megtalálásához Deason csapata számítógépes szimulációkat végzett arról, hogyan alakulnak ki a Tejúthoz hasonló óriásgalaxisok. A tudósok különösen azokat az eseteket keresték, amikor két óriásgalaxis egymás mellett keletkezett, mint a Tejútrendszer és az Androméda, a legközelebbi óriás szomszédunk, mert mindkét galaxis gravitációja rángatja a másikat (SN: 5/12/15). A szimulációk azt mutatták, hogy közvetlenül egy óriásgalaxis sötét halójának szélén túl a közeli kis galaxisok sebessége meredeken csökken (SN: 3/11/15).
A meglévő távcsöves megfigyelések felhasználásával Deason és kollégái hasonló zuhanást találtak a Tejútrendszer közelében lévő kis galaxisok sebességében. Ez a tudósok szerint a Tejútrendszer középpontjától mintegy 950 000 fényévnyi távolságban következett be, ami a galaxis szélét jelöli. A perem 35-ször messzebb van a galaktikus középponttól, mint a Nap.
Noha a Tejútrendszer tömegének nagy részét a sötét anyag teszi ki, a szimulációkból kiderül, hogy csillagoknak is létezniük kellene ezeken a távoli távolságokon. “Mindkettőnek van egy jól meghatározott pereme” – mondja Deason. “A csillagok széle nagyon éles, szinte olyan, mintha a csillagok csak megállnának egy bizonyos sugárban.”
A jövőben a csillagászok további kis galaxisok felfedezésével pontosíthatják a Tejútrendszer szélének helyét a közelben. A csillagászok egyes csillagok után is kutathatnak a határon kívül, mondja Mike Boylan-Kolchin, az austini Texasi Egyetem asztrofizikusa, aki nem vett részt a tanulmányban. A legtávolabbi ilyen csillagok nagyon halványak lesznek, de a jövőbeli megfigyeléseknek képesnek kell lenniük megtalálni őket.
A mérés segíthet a csillagászoknak más galaktikus tulajdonságok feltárásában is. Például minél nagyobb a Tejútrendszer, annál masszívabb – és annál több galaxisnak kell körülötte keringenie, mondja Rosemary Wyse, a Johns Hopkins Egyetem csillagásza, aki nem vett részt az új munkában. Eddig körülbelül 60 ismert Tejútrendszer-szatellita van, de a csillagászok gyanítják, hogy még sokkal több vár felfedezésre.