Ons melkwegstelsel is veel groter dan het lijkt. Uit nieuw onderzoek blijkt dat de Melkweg bijna 2 miljoen lichtjaar in doorsnee is, meer dan 15 keer zo groot als de lichtgevende spiraalvormige schijf. Dit getal kan leiden tot een betere schatting van hoe massief het melkwegstelsel is en hoeveel andere sterrenstelsels eromheen draaien.
Astronomen weten al lang dat het helderste deel van de Melkweg, de pannenkoekvormige schijf van sterren waarin de zon staat, zo’n 120.000 lichtjaar in doorsnee is (SN: 8/1/19). Achter deze schijf van sterren bevindt zich een schijf van gas. Een enorme halo van donkere materie, vermoedelijk vol met onzichtbare deeltjes, omspant beide schijven en strekt zich ver daarbuiten uit (SN: 10/25/16). Maar omdat de donkere halo geen licht uitzendt, is de diameter ervan moeilijk te meten.
Nu hebben Alis Deason, een astrofysicus aan de Durham University in Engeland, en haar collega’s nabije sterrenstelsels gebruikt om de rand van de Melkweg te lokaliseren. De precieze diameter is 1,9 miljoen lichtjaar, plus of min 0,4 miljoen lichtjaar, meldt het team op 21 februari in een artikel op arXiv.org.
Om die grootte in perspectief te plaatsen: stel je een kaart voor waarop de afstand tussen de zon en de aarde slechts een centimeter is. Als het hart van de Melkweg zich in het centrum van de aarde zou bevinden, zou de rand van het melkwegstelsel vier keer zo ver weg zijn als de maan in werkelijkheid is.
Sign Up For the Latest from Science News
Headlines en samenvattingen van de nieuwste Science News-artikelen, geleverd in je inbox
Om de rand van de Melkweg te vinden, voerde het team van Deason computersimulaties uit van hoe reusachtige sterrenstelsels zoals de Melkweg ontstaan. De wetenschappers zochten met name naar gevallen waarin twee reusachtige sterrenstelsels naast elkaar ontstonden, zoals de Melkweg en Andromeda, onze dichtstbijzijnde reusachtige buur, omdat de zwaartekracht van elk sterrenstelsel aan het andere trekt (SN: 5/12/15). De simulaties toonden aan dat net voorbij de rand van de donkere halo van een reuzenstelsel de snelheden van kleine nabije sterrenstelsels sterk dalen (SN: 3/11/15).
Met behulp van bestaande telescoopwaarnemingen vonden Deason en haar collega’s een vergelijkbare duik in de snelheden van kleine sterrenstelsels in de buurt van de Melkweg. Dit gebeurde op een afstand van ongeveer 950.000 lichtjaar van het centrum van de Melkweg, wat de rand van het sterrenstelsel markeert, zeggen de wetenschappers. De rand is 35 keer verder van het galactisch centrum dan de zon.
Hoewel donkere materie het grootste deel van de massa van de Melkweg uitmaakt, onthullen de simulaties dat er ook sterren op deze verre afstanden zouden moeten bestaan. “Beide hebben een goed gedefinieerde rand,” zegt Deason. “De rand van de sterren is heel scherp, bijna alsof de sterren gewoon stoppen bij een bepaalde straal.”
In de toekomst kunnen sterrenkundigen de locatie van de rand van de Melkweg verfijnen door extra kleine sterrenstelsels in de buurt te ontdekken. Astronomen kunnen ook op zoek gaan naar individuele sterren aan de rand van de Melkweg, zegt Mike Boylan-Kolchin, een astrofysicus aan de Universiteit van Texas in Austin die niet bij het onderzoek betrokken was. De verste sterren zullen erg zwak zijn, maar met toekomstige waarnemingen zouden ze toch gevonden moeten kunnen worden.
De meting zou astronomen ook moeten helpen om andere eigenschappen van het sterrenstelsel te ontdekken. Hoe groter de Melkweg, hoe massiever hij is – en hoe meer sterrenstelsels er omheen draaien, zegt Rosemary Wyse, een astronome aan de Johns Hopkins University die niet bij het nieuwe werk betrokken was. Tot nu toe zijn er ongeveer 60 satellieten van de Melkweg bekend, maar astronomen vermoeden dat er nog veel meer ontdekt moeten worden.