Ngân Hà có khối lượng gấp 700 tỷ lần Mặt Trời
Theo các phép đo chính xác nhất bởi các nhà khoa học, Ngân Hà của chúng ta có tổng khối lượng gấp 700 tỷ lần so với Mặt Trời. Các ước tính bao gồm khối lượng của tất cả các ngôi sao, các hố đen, những đám mây khí, bụi, vật chất tối và những đối tượng chưa xác định khác trong Ngân Hà.
Các số liệu 'thô' trước đây là vào khoảng một ngàn tỷ lần khối lượng Mặt Trời. Các nhà khoa học đã bắt đầu cố gắng để "cân" Trái Đất từ hai thế kỷ trước, và các nhà thiên văn học cuối cùng đã tính được khoảng cách đến Mặt Trời. Sau đó, sử dụng phương trình của Newton, họ tính được khối lượng của Mặt Trời gấp 330.000 lần khối lượng của Trái Đất.
Nhưng việc tính toán khối lượng của thiên hà khó khăn hơn nhiều. Vấn đề lớn khi có được một kết quả ước lượng tốt, các nhà thiên văn phải chắc chắn về tốc độ của các đối tượng rất xa. Trái Đất là nơi chỉ có thể quan sát một phần nhỏ của Ngân Hà qua kính thiên văn.
"Thực tế là chúng ta ở bên trong thiên hà nên đã nảy sinh một số khó khăn," Gwendolyn Eadie, một nghiên cứu sinh tại Đại học McMaster ở Ontario, người đứng đầu cuộc nghiên cứu được trình bày tại hội nghị thường niên của Hiệp hội Thiên văn Canada ở Winnipeg vào hôm thứ ba cho biết.
Cô và người giám sát của mình, Giáo sư William Harris, một nhà thiên văn học và vật lý học tại McMaster, tạo ra dữ liệu không đầy đủ một cách chính xác nhất và nghĩ ra một "ước lượng khối lượng của thiên hà" để dễ tính mà họ cho là đáng tin cậy hơn bất kỳ con số nào cho đến nay. Họ đã gửi một báo cáo tới tạp chí Astrophysical Journal.
Những mong muốn cuối cùng trong nghiên cứu này là có thể biết được nhiều hơn về vật chất tối – những vật chất lạnh, vô hình, không thể chạm vào nhưng to lớn và đóng vai trò như một chất keo hấp dẫn trong mỗi thiên hà, tuy nhiên cho đến nay vẫn chưa được xác định. Nhưng nếu có thể ước tính chuẩn xác hơn về khối lượng sẽ cung cấp cho chúng ta nhiều hiểu biết hơn về vật chất tối.
"Khối lượng của vật chất tối trong một thiên hà đóng một vai trò lớn trong việc hình thành và tiến hóa của thiên hà đó. Một số đặc tính như tỷ lệ hình thành sao và kích thước của các lỗ đen siêu lớn được biết là phụ thuộc vào khối lượng của thiên hà," Eadie nói. "Vì vậy việc chắc chắn về khối lượng thiên hà của chúng ta là vô cùng quan trọng đối với cả sự hiểu biết của chúng ta về thiên hà, và đưa Ngân Hà vào bối cảnh của các thiên hà khác trong vũ trụ."
Cô cho biết cách tiếp cận mới này cung cấp ước tính cho tổng khối lượng được tính bằng bất kỳ khoảng cách nào từ tâm thiên hà. Ước lượng cho các thiên hà vào khoảng 100 đến 120 triệu năm ánh sáng là một công việc có thể thực hiện. Cô tin rằng sự so sánh các số đo và kết quả sẽ dẫn đến tính toán tốt hơn và các mô hình chính xác hơn về các thiên hà.
"Chúng ta cũng có thể so sánh tổng khối lượng với lượng vật chất hữu hình mà chúng ta thấy trong Ngân Hà và sau đó dự đoán được khối lượng của vật chất tối", Eadie nói. "Với ước tính của chúng tôi, có vẻ như rằng vật chất tối chiếm khoảng 88% khối lượng của Ngân Hà."
 |
| Dải Ngân Hà trên bầu trời đảo Wight, đảo lớn nhất và nằm phía nam Anh quốc. Hình ảnh : Chad Powell/Barcroft Images. |
Các số liệu 'thô' trước đây là vào khoảng một ngàn tỷ lần khối lượng Mặt Trời. Các nhà khoa học đã bắt đầu cố gắng để "cân" Trái Đất từ hai thế kỷ trước, và các nhà thiên văn học cuối cùng đã tính được khoảng cách đến Mặt Trời. Sau đó, sử dụng phương trình của Newton, họ tính được khối lượng của Mặt Trời gấp 330.000 lần khối lượng của Trái Đất.
Nhưng việc tính toán khối lượng của thiên hà khó khăn hơn nhiều. Vấn đề lớn khi có được một kết quả ước lượng tốt, các nhà thiên văn phải chắc chắn về tốc độ của các đối tượng rất xa. Trái Đất là nơi chỉ có thể quan sát một phần nhỏ của Ngân Hà qua kính thiên văn.
"Thực tế là chúng ta ở bên trong thiên hà nên đã nảy sinh một số khó khăn," Gwendolyn Eadie, một nghiên cứu sinh tại Đại học McMaster ở Ontario, người đứng đầu cuộc nghiên cứu được trình bày tại hội nghị thường niên của Hiệp hội Thiên văn Canada ở Winnipeg vào hôm thứ ba cho biết.
Cô và người giám sát của mình, Giáo sư William Harris, một nhà thiên văn học và vật lý học tại McMaster, tạo ra dữ liệu không đầy đủ một cách chính xác nhất và nghĩ ra một "ước lượng khối lượng của thiên hà" để dễ tính mà họ cho là đáng tin cậy hơn bất kỳ con số nào cho đến nay. Họ đã gửi một báo cáo tới tạp chí Astrophysical Journal.
Những mong muốn cuối cùng trong nghiên cứu này là có thể biết được nhiều hơn về vật chất tối – những vật chất lạnh, vô hình, không thể chạm vào nhưng to lớn và đóng vai trò như một chất keo hấp dẫn trong mỗi thiên hà, tuy nhiên cho đến nay vẫn chưa được xác định. Nhưng nếu có thể ước tính chuẩn xác hơn về khối lượng sẽ cung cấp cho chúng ta nhiều hiểu biết hơn về vật chất tối.
"Khối lượng của vật chất tối trong một thiên hà đóng một vai trò lớn trong việc hình thành và tiến hóa của thiên hà đó. Một số đặc tính như tỷ lệ hình thành sao và kích thước của các lỗ đen siêu lớn được biết là phụ thuộc vào khối lượng của thiên hà," Eadie nói. "Vì vậy việc chắc chắn về khối lượng thiên hà của chúng ta là vô cùng quan trọng đối với cả sự hiểu biết của chúng ta về thiên hà, và đưa Ngân Hà vào bối cảnh của các thiên hà khác trong vũ trụ."
Cô cho biết cách tiếp cận mới này cung cấp ước tính cho tổng khối lượng được tính bằng bất kỳ khoảng cách nào từ tâm thiên hà. Ước lượng cho các thiên hà vào khoảng 100 đến 120 triệu năm ánh sáng là một công việc có thể thực hiện. Cô tin rằng sự so sánh các số đo và kết quả sẽ dẫn đến tính toán tốt hơn và các mô hình chính xác hơn về các thiên hà.
"Chúng ta cũng có thể so sánh tổng khối lượng với lượng vật chất hữu hình mà chúng ta thấy trong Ngân Hà và sau đó dự đoán được khối lượng của vật chất tối", Eadie nói. "Với ước tính của chúng tôi, có vẻ như rằng vật chất tối chiếm khoảng 88% khối lượng của Ngân Hà."
Tiểu Hồ theo The Guardian
