Bạn đã bao giờ ngạc nhiên khi cân nhắc hàng năm của bạn tại văn phòng bác sĩ Lừa để thấy rằng quy mô phòng tắm của bạn ở nhà là sai? Hoặc, mua một quy mô mới có sự khác biệt về quan điểm với quy mô cũ của bạn? Đó là những gì đã xảy ra với Thiên hà của chúng ta, Dải Ngân hà. Một số thiên hà mỏng hơn những gì chúng ta nghĩ, theo ông Xiangxiang Xue thuộc Viện thiên văn học Max Planck ở Đức và Đài quan sát thiên văn quốc gia Trung Quốc, người đứng đầu một nhóm nghiên cứu sử dụng Khảo sát kỹ thuật số Sloan để đo khối lượng của các ngôi sao trong thiên hà . Chúng tôi khá ngạc nhiên với kết quả này, ông Donald Schneider, một thành viên của nhóm nghiên cứu, đến từ bang Pennsylvania cho biết. Các nhà nghiên cứu giải thích rằng đó không phải là chế độ ăn kiêng thiên hà, chiếm tỷ lệ giảm béo gần đây, nhưng quy mô chính xác hơn.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng chuyển động của các ngôi sao ở xa để đưa ra quyết định mới về khối lượng Milky Way. Họ đã đo chuyển động của 2.400 ngôi sao nhánh nhánh màu xanh lam của ngôi sao trong một quầng sao mở rộng bao quanh đĩa của thiên hà. Các phép đo này đạt khoảng cách gần 200.000 năm ánh sáng từ trung tâm Thiên hà, gần bằng rìa của khu vực được minh họa trong hình trên. Mặt trời của chúng ta nằm cách trung tâm thiên hà khoảng 25.000 năm ánh sáng, gần một nửa trong đĩa Thiên hà. Từ tốc độ của những ngôi sao này, các nhà nghiên cứu có thể ước tính khối lượng của vầng hào quang vật chất tối Milky Way, mà họ thấy là mỏng hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây.
Phát hiện này dựa trên dữ liệu từ dự án được gọi là SEGUE (Sloan mở rộng cho sự hiểu biết và khám phá thiên hà), một cuộc khảo sát khổng lồ về các ngôi sao trong Dải Ngân hà. Sử dụng các phép đo SEGUE về vận tốc của sao trong Dải Ngân hà bên ngoài, một khu vực được gọi là quầng sao, các nhà nghiên cứu đã xác định khối lượng của Thiên hà bằng cách suy ra lượng trọng lực cần thiết để giữ các ngôi sao trên quỹ đạo. Một phần trọng lực đó đến từ chính các ngôi sao của Dải Ngân hà, nhưng phần lớn đến từ sự phân bố vật chất tối vô hình, vẫn chưa được hiểu đầy đủ.
Các nghiên cứu gần đây nhất về khối lượng của Dải Ngân hà đã sử dụng các mẫu hỗn hợp từ 50 đến 500 vật thể. Họ ngụ ý khối lượng lên tới hai nghìn tỷ lần khối lượng Mặt trời cho tổng khối lượng của Thiên hà. Ngược lại, khi phép đo SDSS-II trong vòng 180.000 năm ánh sáng được hiệu chỉnh thành phép đo tổng khối lượng, nó mang lại giá trị nhẹ hơn một nghìn tỷ lần khối lượng Mặt trời.
Hans-Walter Rix, giám đốc Viện thiên văn học Max Planck cho biết, kích thước khổng lồ của SEGUE mang lại cho chúng ta một lợi thế thống kê rất lớn. Chúng tôi có thể chọn một bộ theo dõi thống nhất và mẫu sao lớn cho phép chúng tôi hiệu chỉnh phương pháp của mình chống lại các mô phỏng máy tính thực tế của Galaxy. Một cộng tác viên khác, Timothy Beers thuộc Đại học bang Michigan, giải thích, Tổng khối lượng của Thiên hà rất khó đo lường vì chúng tôi bị mắc kẹt ở giữa nó. Nhưng đó là con số cơ bản nhất mà chúng ta phải biết nếu chúng ta muốn hiểu cách thức Dải Ngân hà hình thành hoặc so sánh nó với các thiên hà xa xôi mà chúng ta nhìn thấy từ bên ngoài.
Tất cả các quan sát SDSS-II được thực hiện từ kính viễn vọng 2,5 mét tại Đài thiên văn Apache Point ở New Mexico. Kính viễn vọng sử dụng máy ảnh kỹ thuật số khảm để chụp ảnh các khu vực rộng lớn trên bầu trời và máy quang phổ được cung cấp bởi 640 sợi quang để đo ánh sáng từ từng ngôi sao, thiên hà và chuẩn tinh. Các quang phổ của sao SEGUE, biến các bản đồ bầu trời phẳng thành các khung cảnh đa chiều của Dải Ngân hà, Beers cho biết, bằng cách cung cấp khoảng cách, vận tốc và thành phần hóa học của hàng trăm ngàn ngôi sao.
Nguồn: bang Pennsylvania, arXiv
