Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Kolik váží Mléčná dráha?

Kolik váží Mléčná dráha?

Hyper-rychlé hvězdy unikají z naší Galaxie
Autor: ESA/CC BY-SA 3.0 IGO

Po staletí astronomové hleděli za hranice Sluneční soustavy, aby se dozvěděli více o stavbě a struktuře naší Galaxie (Mléčné dráhy). Zatím je stále ještě mnoho věcí, které nedokážeme zjistit, jako je například její přesná hmotnost. Určení celkové hmotnosti je velmi důležité k pochopení vzniku našeho hvězdného ostrova, ale i vývoje celého vesmíru. Proto astronomové zkoušejí změřit skutečnou hmotnost Galaxie různými způsoby.

Doposud žádná z použitých metod nebyla výrazně úspěšná. Avšak nová studie, kterou vypracoval tým vědců z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, navrhla nový a zajímavý způsob určení celkové hmotnosti Mléčné dráhy. Metoda využívá jako referenční body mimořádně rychlé (hyperrychlé) hvězdy (hypervelocity stars – HVSs), které byly vyvrženy z centra naší Galaxie.

Je zřejmé, že určení hmotnosti naší Galaxie není vůbec jednoduchý úkol. Pozorování jsou obtížná, protože Sluneční soustava leží hluboko v samotném galaktickém disku. Zároveň zde působí temná hmota, která je soustředěna v halo, které disk obklopuje. Její změření je obtížné, protože „nesvítí“ a tudíž není pozorovatelná obvyklými přístroji a pozorovacími metodami.

Současné odhady celkové hmotnosti naší Galaxie jsou založeny na pohybu proudů plynu a kulových hvězdokup, které jsou ovlivňovány gravitačním působení celé naší Galaxie. Avšak doposud tato měření vedla k odhadům hmotnosti, které leží v rozpětí jednoho až několika biliónů hmotností Slunce. Jak vysvětluje profesor Abraham Loeb (Institute for Theory and Computation at Harvard University), velmi přesné změření hmotnosti naší Galaxie je pro astronomy velmi významným problémem:

Mléčná dráha poskytuje vesmírnou laboratoř pro testování standardního kosmologického modelu. Tento model předpovídá, že množství satelitních galaxií Mléčné dráhy závisí velmi citlivě na její hmotnosti. Porovnání předpovědí s počtem známých satelitních galaxií je nezbytným krokem k tomu, abychom určili hmotnost naší Galaxie. Kromě toho celková hmotnost rovněž vede k přesnému určení množství neviditelné (temné ) hmoty a stejně tak i k rozložení intenzity gravitačního potenciálu a naznačuje, jak rychle se mohou hvězdy pohybovat, když jsou vyvrženy do mezigalaktického prostoru.“

Umělecká představa hyper-rychlé hvězdy Autor: Ben Bromley, University of Utah
Umělecká představa hyper-rychlé hvězdy
Autor: Ben Bromley, University of Utah
Kvůli této studii si Abraham Loeb a Giacomo Fragione vybrali neobvyklý přístup, který zahrnoval modelování pohybu hyperrychlých hvězd (HVSs) za účelem určení hmotnosti naší Galaxie. V naší Galaxii již bylo objeveno více než 20 těchto hyperrychlých hvězd, které se pohybují rychlostí překračující 700 km/s a byly lokalizovány ve vzdálenostech mezi 100 až 50 000 světelných roků od galaktického středu. Tyto hvězdy zřejmě byly vyvrženy z centra Galaxie v důsledku interakce binárních soustav se supermasivní černou dírou, která se nachází právě v jejím středu.

Byli tak schopni rozlišit mezi různými modely stavby Mléčné dráhy a jejím gravitačním působením. Na základě určení minimálního „cestovního času“ těchto pozorovaných hyperrychlých hvězd – který byl vypočítán přibližně na 330 miliónů roků – pak byli schopni odvodit gravitační působení Mléčné dráhy a z něj odhadnout její celkovou hmotnost.

Na základě upřesnění minimální rychlosti vyvržených hvězd jsme dospěli k závěru, že celková hmotnost naší Galaxie leží v rozmezí 1,2 až 1,9 biliónu hmotností Slunce,“ říká Abraham Loeb. Toto poslední určení hmotnosti Mléčné dráhy významně zpřesnilo předcházející odhady. A co více, tyto odhady jsou v souladu se současnými kosmologickými modely (především s tzv. modelem Lambda-CDM), které se pokoušejí brát v úvahu veškerou viditelnou hmotu ve vesmíru spolu s temnou hmotou a temnou energií.

Na základě tohoto rozboru můžeme říci, že „normální“ hmota v naší Galaxii – tj. hvězdy, planety, plyn a prach – představuje zhruba 240 až 380 miliard hmotností Slunce. A tak tato poslední studie nejen že poskytuje přesné určení hmotnosti naší Galaxie, ale může nám také pomoci přesněji určit, kolik hvězd se v ní nachází. Současné odhady hovoří o množství 200 až 400 miliard hvězd a 100 miliard planet.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] universetoday.com
[2] sci-news.com

Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí



O autorovi

František Martinek

František Martinek

Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.

Štítky: Mléčná dráha, Hyperrychlé hvězdy


19. vesmírný týden 2021

19. vesmírný týden 2021

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 10. 5. do 16. 5. 2021. Měsíc bude v novu a na večerní obloze projde kolem Merkuru. Večer je vidět velmi obtížně také Venuše a výše než Merkur je Mars. Ráno jsou nejvýše Saturn a Jupiter. Aktivita Slunce je mírně zvýšená. Vysoko na obloze jsou dvě amatérsky dobře dostupné komety. SpaceX si připsala další milník v podobě prvního úspěšného letu a přistání Starship SN15, bez následné exploze. Mezitím dochází k budování sítě Starlink, jejíž družice vídáme večer jako vláčky teček na obloze. Čína opět nedokázala zajistit bezpečný návrat velkého stupně rakety CZ-5B. Ingenuity na Marsu poprvé přistál jinde, než v místě startu a vystoupal až 10 metrů vysoko. Před 160 lety byla objevena jasná Tebbuttova kometa 1861 a před 40 lety naposledy letěla loď Sojuz v původní verzi před vylepšením.

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Merkur na hranici obzoru

Složeno z 5000 snímků než zmizel v mracích.

Další informace »