Bir galaksinin kütlesini belirlemenin bir yolu, galaksideki yıldızların hızını galaktik merkeze olan mesafelerine bağlı olarak ölçerek onun dönme eğrisini incelemektir. Bir yıldızın dönme hızı, yörüngesindeki kütle miktarıyla orantılıdır; dolayısıyla bir galaksinin dönme eğrisini kullanarak kütle fonksiyonunun yarıçap üzerindeki dağılımını çizebilir ve toplam hakkında bir fikir edinebilirsiniz. galaksinin kütlesi. Bilim adamları, Andromeda gibi yakınlardaki birkaç galaksinin dönüş eğrilerini ölçtüler, böylece birçok galaksinin kütlesini çok doğru bir şekilde biliyorlar.
Ancak Samanyolu’nun içinde olduğumuz için galaksideki yıldızları iyi göremiyoruz. Galaksinin merkezine doğru o kadar çok gaz ve toz var ki uzak taraftaki yıldızları bile göremiyoruz. Bunun yerine bilim insanları, yaklaşık 21 santimetre dalga boyunda soluk ışık yayan nötr hidrojen kullanarak dönüş eğrisini ölçüyorlar. Bu, yıldızları ölçmek kadar kesin olmasa da yine de galaksimizin kütlesi hakkında genel bir fikir verdi.
Gökbilimciler ayrıca Samanyolu’nun halesinde dönen küresel kümelerin hareketlerini de incelediler. Bu gözlemlere göre Samanyolu’nun kütlesine ilişkin en iyi tahmin, küçük belirsizliklerle birlikte yaklaşık bir trilyon güneş kütlesidir.
Bu yeni çalışma Gaia uzay aracından alınan üçüncü veri setine dayanıyor. 1,8 milyardan fazla yıldızın konumu ve 1,5 milyardan fazla yıldızın hareketleri hakkında bilgi içerir. Her ne kadar bu, galaksimizdeki 100 ila 400 milyar arasında olan tahmini yıldız sayısının yalnızca bir kısmı olsa da, doğru bir dönüş eğrisi hesaplamak için yeterince büyük bir sayıdır.
Bilim adamlarından oluşan ekibin yaptığı da tam olarak buydu. Ortaya çıkan dönüş eğrisi o kadar doğrudur ki ekip, Samanyolu’nun dış bölgesi için Kepler yasasını belirleyebildi; burada yıldızların hızları düşmeye başlar; Kepler yasasıyla tutarlıdır, çünkü galaksinin kütlesinin neredeyse tamamı Dünya’ya daha yakındır. galaktik merkez.
Kepler Yasası, ekibin Samanyolu’nun kütlesine net bir üst sınır koymasına olanak tanıyor. Ve buldukları şey oldukça şaşırtıcıydı. Verilere en uygun olanı, kütlenin yaklaşık 200 milyar güneş kütlesi olduğunu tahmin ediyordu; bu, önceki tahminlerin beşte biri. Samanyolu’nun kütlesinin mutlak üst sınırı 540 milyar güneş kütlesiydi; bu da Samanyolu’nun daha önce düşünülenin en az yarısı kadar büyük olduğu anlamına geliyor. Galakside bilinen normal madde göz önüne alındığında bu, Samanyolu’nun önemli ölçüde daha az karanlık madde içerdiği anlamına gelir.
