کهکشان راه شیری چقدر وزن دارد؟

MacTavish · 2/10/19

کهکشان راه شیری منزلگاه ما انسانهاست. متاسفانه زندگی در شهر مانع از مشاهده زیبایی های کهکشان راه شیری می شود، زیرا شدت نور در شهر به حدی است که نمی توان دید درستی از کهکشان داشت. اما در اینجا به دنبال چیز دیگری هستیم، اینکه کهکشان راه شیری چقدر وزن دارد؟

کمی از شهر فاصبله بگیرید و به جایی بروید که در آنجا نورهای مزاحم وجود نداشته باشد. به آسمان نگاهی بیاندازید، آنچه می بینید کهکشان راه شیری است. کهکشان راه شیری مالامال از رمز و راز است و یکی از اسرار مهم آن تخمین عظمت و بزرگی و یا همان وزن کهکشان است.

البته تخمین وزن کهکشان امری بسیار پیچیده و چالشی است و این موضوع در صورتی که خود شما در آن کهکشان زندگی کنید چالشی تر خواهد شد. در واقع دست منجمان برای تخمین وزن کهکشان راه شیری خیلی بسته است زیرا آنها نمی توانند از بیرون کهکشان به آن بنگرند و باید وزن آن را از داخل کهکشان تخمین بزنند.

کهکشان راه شیری چند برابر خورشید وزن دارد؟

به راستی وزن کهکشان راه شیری چقدر است و آیا اختر شناسان توانسته اند پاسخی به این سوال بدهند؟ پاسخی که آنها به این سوال می دهند یک برآورد و تخمین جالب است. آنها از مدتها پیش اعتقاد داشتند که وزن کهکشان راه شیری بین ۷۰۰ میلیارد تا ۲ تریلیون برابر وزن خورشید است.

چالش دیگری که وجود دارد مربوط به نامرئی بودن بخش عظیمی از کهکشان راه شیری است. بدین معنا که سهم عظیمی از کهکشان راه شیری متعلق به ماده تاریک است.

ماده تاریک هیچگونه نور یا امواج الکترومغناطیسی از خود منتشر نمی کند و لذا نمی توان مستقیما آن را مشاهده کرد. با این وجود این ماده از طریق دیگر حضور خود را اعلام می کند؛ ماده تاریک اثرات گرانشی بر روی اجسام مرئی، مثل ستاره‌ها و کهکشان‌ها دارد و از طریق این اثرات می توان وجود آن را اثبات کرد.

ستاره شناسان قادر به مشاهده مستقیم ماده تاریک نیستند اما تاثیرات آن را مشاهده می کنند. از چهار دهه پیش ستاره شناسان با بررسی اثرات گرانشی در کهکشان‌ها و خوشه های کهکشانی متوجه شده‌اند ماده معمولی که به شکل ستارگان و ابرهای گرد و غبار و توده‌های عظیم گاز دیده می‌شود، عامل حدود ۱۵ درصد از این نیروی گرانشی است و مابقی این نیروی گرانشی مربوط به ماده تاریک است.

هر چند وجود این ماده اثبات شده است و بخش عظیمی از کیهان را تشکیل می دهد، اما ماهیت آن هنوز یک معما است. با این وجود مطالعات مختلفی روی رفتار ماده‌ تاریک و هویت واقعی آن در حال انجام است و پژوهشگران از تکنیک های مختلفی در اختر فیزیک برای آشکار سازی این ماده مرموز استفاده می کنند.

ماده تاریک تشکیل دهنده ۸۵ درصد از حجم کهکشان راه شیری است و لذا مشاهده، شمارش و تخمین وزن ستاره ها چندان کمکی به تخمین درست وزن کهکشان راه شیری نخواهد کرد. متده ها و روشهای مختلقفی برای تخیمن وزن کهکشان راه شیری طی سالها گذشته اعمال شد، اما در آخرین تحقیق به عمل آمده از روش شبیه سازی ابر رایانه ای استفاده شد که در آن بخش های بسیاری از کیهان در قالب رایانه ای با دقت شبیه سازی شده بود.

در این روش آنها با تخمین تعداد کهکشان های اقماری و مدارهای آنها سعی در تخمین جرم کهکشان داشتند. اختر شناسان معتقد ند که بین جرم کهکشان و تعداد کهکشان های اقماری اطراف کهکشان یک رابـ*ـطه وجود دارد. یعنی هر قدر جرم کهکشان بالاتر باشد، تعداد بیشتری کهکشان اقماری در اطراف آن می چرخند و بر اساس آن می توان جرم کهکشان را تشخیص داد.

با شبیه سازی کهکشان راه شیری و کهکشانهای اقماری، آنها در نهایت به یک عدد رسیدند. با این روش آنها تخمین نسبتا درستی از وزن کهکشان ارائه دادند. برآوره آنها وزنی معادل ۹۶۰ میلیارد برابر وزن خورشید را نشان می داد. البته این رقم اختر شناسان را راضی نکرده است، اما معتقدند در بین روش های دیگر، این روش بهترین تخمین ممکن را ارائه داده است.

اهمیت تخمین وزن کهکشان راه شیری

تخمین وزن کهکشان راه شیری به ستاره شناسان در یک زمینه مهم کمک خواهد کرد؛ با شناخت از جرم کهکشان راه شیری می توان محاسبه درست تری از تعداد مدارهای کهکشان های اقماری داشت. بدین معنا که هر قدر جرم کهکشان راه شیری بیشتر باشد به یقین مدارهای کهکشانی اقماری بیشتری در اطراف خود خواهد داشت.

در حال حاضر اختر شناسان تصور می کنند که ۵۰ کهکشان اقماری گرداگرد کهکشان راه شیری می چرخند، اگر جرم کهکشان راه شیری مشخص شود، اخترشناسان می تواند تخمین بزنند که باید انتظار چه تعداد کهکشان اقماری در اطراف راه شیری را داشته باشند.

پاسخ دقیق به سوال مربوط به جرم دقیق کهکشان راه شیری را باید به آینده موکول کرد و امیدوار بود فناوری های پیشرفته در آینده بتوانند پاسخ دقیق تری به این سوال بدهند.