我們的銀河系可能只有我們曾經(jīng)想象的一半重

銀河系有多大？這是一個容易問的問題，但也是一個很難回答的問題。想象一下，你體內(nèi)的單個細(xì)胞試圖確定你的總質(zhì)量，你就會知道它有多困難。

盡管存在挑戰(zhàn)，但一項(xiàng)新的研究已經(jīng)計(jì)算出我們銀河系的準(zhǔn)確質(zhì)量，它比我們想象的要小。

確定星系質(zhì)量的一種方法是查看所謂的星系質(zhì)量旋轉(zhuǎn)曲線.測量星系中恒星的速度與它們與銀河系中心的距離。恒星的軌道速度與其軌道內(nèi)的質(zhì)量成正比，因此從星系的旋轉(zhuǎn)曲線中，您可以繪制每個半徑的質(zhì)量函數(shù)并很好地了解其總質(zhì)量。

我們已經(jīng)測量了幾個附近星系（如仙女座星系）的旋轉(zhuǎn)曲線，因此我們非常準(zhǔn)確地知道許多星系的質(zhì)量。

但由于我們位于銀河系本身，我們無法很好地看到整個銀河系的恒星。在銀河系的中心，有如此多的氣體和塵埃，我們甚至看不到遠(yuǎn)端的星星.

因此，我們改為使用中性氫來測量旋轉(zhuǎn)曲線，氫會發(fā)出波長約為21厘米的微弱光。這并不像恒星測量那樣準(zhǔn)確，但它讓我們對銀河系的質(zhì)量有一個粗略的了解。

我們還研究了在銀河系光暈中運(yùn)行的球狀星團(tuán)的運(yùn)動。根據(jù)這些觀測結(jié)果，我們對銀河系質(zhì)量的最佳估計(jì)是大約一萬億太陽質(zhì)量，無論給予或接受。

這項(xiàng)新研究基于蓋亞航天器的第三次數(shù)據(jù)發(fā)布。它包含超過18億顆恒星的位置和超過15億顆恒星的運(yùn)動。

雖然這只是銀河系中估計(jì)的1000-4000億顆恒星的一小部分，但它是一個足夠大的數(shù)字來計(jì)算準(zhǔn)確的旋轉(zhuǎn)曲線。這正是團(tuán)隊(duì)所做的。

他們由此產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)曲線非常精確，以至于研究小組可以識別出所謂的開普勒下降。這是銀河系的外部區(qū)域，恒星速度開始大致按照開普勒定律下降，因?yàn)閹缀跛行窍档馁|(zhì)量都更接近銀河系中心。

開普勒下降使團(tuán)隊(duì)能夠?qū)︺y河系的質(zhì)量設(shè)定明確的上限。他們的發(fā)現(xiàn)令人驚訝。

最適合他們的數(shù)據(jù)將質(zhì)量定為約2000億太陽質(zhì)量，這是先前估計(jì)的五分之一。銀河系的絕對質(zhì)量上限是5400億，這意味著銀河系的質(zhì)量至少是我們想象的一半。

考慮到銀河系中已知的規(guī)則物質(zhì)的數(shù)量，這意味著銀河系的常規(guī)物質(zhì)要少得多。暗物質(zhì)比我們想象的要好。

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