Ước tính mới về cân nặng của thiên hà Milky Way

Các nhà thiên văn học đã đặt thiên hà Milky Way vào phạm vi vũ trụ trên một loạt các thước đo, và thấy rằng thiên hà của chúng ta có khối lượng tương đương khoảng 1,5 nghìn tỷ mặt trời.

Phép đo này, chính xác nhất cho đến thời điểm hiện tại, bao gồm tất cả các ngôi sao và hành tinh, bụi và khí và lỗ đen siêu lớn nằm ở trung tâm thiên hà Milky Way. Riêng hố đen này có khối lượng lớn gấp 4 triệu lần so với mặt trời.

"Đây là cân nặng của tất cả mọi thứ có trong thiên hà", Laura Watkins, nhà thiên văn học tại trụ sở của Đài thiên văn Nam châu Âu tại Garching, Đức, cho biết. "Hiểu biết tổng khối lượng sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về thiên hà Milky Way".

Các nhà khoa học đã tìm cách cân thiên hà Milky Way trong nhiều thập kỷ qua. Ước tính trước đây đã dao động dữ dội từ 500 tỷ đến 3 nghìn tỷ mặt trời. Ước tính mới nhất là ở giữa phạm vi đó.

Để cân thiên hà Milky Way, Watkins và các đồng nghiệp đã tổng hợp dữ liệu từ kính viễn vọng không gian Hubble của NASA và vệ tinh không gian Gaia của Cơ quan Vũ trụ châu Âu. Đài quan sát này ghi lại vị trí của các ngôi sao để tạo ra bản đồ 3D của thiên hà Milky Way. Họ đã sử dụng các kính viễn vọng để đo chuyển động của 46 cụm sao hình cầu - các nhóm khác nhau, mỗi nhóm gồm hàng trăm ngàn ngôi sao quay quanh trung tâm thiên hà.

Bằng cách phân tích chuyển động của các cụm, họ có thể tính được lực hấp dẫn tác dụng lên chúng và khối lượng tạo ra lực hấp dẫn đó. Từ đó, họ ngoại suy ra để ước tính khối lượng của thiên hà Milky Way: lớn hơn Trái đất gần 1 triệu năm ánh sáng. Cùng với việc tính toán khối lượng, các nhà khoa học đã tìm ra kích thước của thiên hà, với bán kính lên đến 129.000 năm ánh sáng.

Với khối lượng 1,5 nghìn tỷ mặt trời, thiên hà Milky Way đứng trong số các thiên hà nặng trong vũ trụ. Thiên hà nhẹ nhất nặng bằng khoảng 1 tỷ lần so với mặt trời và thiên hà nặng nhất là khoảng 30 nghìn tỷ lần. Dựa trên độ sáng tập thể của các ngôi sao của nó, khối lượng thiên hà Milky Way là khá bình thường, theo một báo cáo do được công bố trên Tạp chí Vật lý thiên văn.

Mặc dù lưu trữ khoảng 200 tỷ ngôi sao, nhưng trọng lượng tập thể của các vật thể đến từ bên ngoài chỉ chiếm 4% khối lượng của thiên hà Milky Way. Khoảng 85% khối lượng là vật chất tối - loại vật chất khó nắm bắt xung quanh các thiên hà, không thể quan sát riêng khỏi lực hấp dẫn mà nó tạo ra.

"Một lý do quan trọng để đo thiên hà Milky Way là chúng ta sống ở đây, đó là thiên hà gần nhất mà chúng ta có", theo Watkins. "Rất nhiều lúc chúng ta cố gắng tìm hiểu vũ trụ bằng cách đặt nó trong bối cảnh của thiên hà Milky Way".

Nguồn: