My Blog

Címke: tömeg

  • Mennyi anyag van az univerzumban?

    Egy nemzetközi tudóscsoportnak sikerült pontosan megmérnie, hogy mennyi anyag van a világegyetemben.

    A legfrissebb mérés szerint az univerzum 31 százalékát alkotja anyag, a maradék sötét energia. A méréshez galaxishalmaz-technikát használtak.

    Ha az univerzumban lévő összes anyag egyenlően terülne szét a világűrben, az megegyezne egy átlagos tömegsűrűséggel, amely csupán mintegy köbméterenkénti hat hidrogénatommal egyenlő. Mivel tudjuk, hogy az anyag 80 százaléka tulajdonképpen sötét anyag, valójában ezen anyag többsége nem hidrogénatomokból áll, hanem inkább egy olyan anyagtípusból, amelyet még nem értenek a kozmológusok.

    Bolygóközi odüsszeia

    A világegyetemben lévő összes anyag mennyisége meghatározásának jól bevált technikája, ha összehasonlítják a galaxishalmazok egységnyi mennyiségű megfigyelt számát és tömegét a matematikai szimulációk számításaival.

    A csoport számára a legnagyobb kihívást a halmazok számának és tömegének mérése jelentette. Nehéz pontosan megmérni bármely galaxishalmaz tömegét, mivel az anyag többsége sötét, amelyet teleszkópokkal nem láthatunk.

    Ezért a kutatócsoport először kifejlesztette a GalWeight nevű kozmológiai eszközt, felhasználva a halmazban lévő galaxisok pályáját a galaxishalmaz tömegének mérésére. Ezt az eszközt alkalmazták a Sloan Digital Sky Survey (SDSS) égboltfelmérés megfigyeléseihez, hogy létrehozzák a galaxishalmazok katalógusát, a GalWCat19-et, amely elérhető a nyilvánosság számára is. Végül összevetették az új katalógusban lévő galaxishalmazok számát a számítógépes szimulációkkal, hogy meghatározzák az univerzumban lévő teljes anyagmennyiséget.

    Hazatérés

    Ezzel sikerült miden idők egyik legpontosabb mérését elkészíteni.

  • A nagy mérés: Mennyi a Tejútrendszer tömege?

    A Hubble és a Gaia űrteleszkóp eddigi adatai alapján eddigieknél pontosabb becslés született galaxisunk tömegéről. A Tejútrendszer becsült tömege 1500 milliárd Napénak felel meg.

    Az egyik legalapvetőbb kérdés egy galaktikával kapcsoltban, hogy mennyi lehet a tömege. A csillagászok évtizedek óta tesznek erre kísérletet, de az intenzív próbálkozások ellenére a legjobb becslések között is eltérések mutatkoznak.

    Az Európai Űrügynökség Gaia-missziója során gyűjtött adatok és a NASA Hubble űrteleszkópjával végzett megfigyelések alapján a tudósok arra jutottak, hogy a Tejútrendszer a galaxis középpontjától mért 129 ezer fényévnyi sugárban 1,5 ezer milliárd naptömeget nyom.

    A korábbi becslésekben elég nagy volt a szórás:  500 millió és 3000 milliárd naptömeg közötti értéket állapítottak meg. A hatalmas eltérés elsősorban a sötét anyag eloszlásának mérésére használt módszerek különbözőségeiből adódott. A sötét anyag akár a galaxis 90 százalékát is alkothatja.

     

    Mivel nem tudjuk közvetlenül megmérni a sötét anyagot, ezért nagy a Tejútrendszer tömegét övező bizonytalanság. Mivel a sötét anyag nehezen megfogható, csupán csak a gravitációs hatását észleljük, a kutatóknak különleges módszert kellett alkalmazniuk a Tejútrendszer megméréshez, amelyhez a gömbhalmazok sebességét vették alapul. Ezek a sűrű csillaghalmazok nagy távolságban keringenek a galaxis spirális lemeze körül. Minél nagyobb tömegű egy galaxis, annál gyorsabban mozognak a csillaghalmazok a gravitáció hatására.

    A legprecízebb mérésekkel megállapították a sebességet, amellyel a halmazok távolodnak vagy közelednek a Földhöz képest, ez a látótér vonala mentén észlelhető sebesség. Ugyanakkor meg tudták mérni a gömbhalmazok oldalirányú mozgását is, melyből már kikalkulálható volt a teljes sebesség és ebből következően a galaxis tömege.