Bisher konnte man die Masse unserer Galaxis irgendwo zwischen 500 Milliarden und 3 Billionen Sonnenmassen einordnen. Neueste Vermessungen ergaben nun einen recht genauen Wert bei 1,5 Billionen Sonnenmassen.
Das ist die Gesamtmasse (also einschl. Dunkler Materie DM) innerhalb von 129 000 Lichtjahren Abstand zum Zentrum.
Wie erhalten Astronomen diesen Wert?
DIE grundlegende Methode zur Massenbestimmung ist letztlich die Bestimmung der Bewegung von Objekten um das Zentrum der Galaxis:
Je massereicher unsere Galaxis ist, desto schneller umkreisen Sterne oder andere Objekte das Zentrum.
(Info für Profis: Letztlich nutzt man dazu das dritte Keplersche Gesetz in der Newtonschen Form. Dazu muss man die von den inneren Teilen der Galaxis ausgehende Gravitationskraft gleich der Fliehkraft setzen, die ein umkreisendes Objekt spürt.)
Also, um die Masse der (inneren Teile) der Galaxis zu bestimmen, muss man die Geschwindigkeit möglichst weit außen umkreisender Objekte messen.
Als Objekte kommen da Kugelsternhaufen in Frage, das sind im Halo der Galaxis stehende Ansammlungen alter Sterne, die sich lange vor den inneren Sternen gebildet haben.
Über den Dopplereffekt kann man sehr leicht die Geschwindigkeit in radialer Richtung (Radialgeschwindigkeit RG) messen: Alle Spektrallinien sind leicht im Spektrum verschoben, die leicht zu vermessende Verschiebung hängt direkt von der RG ab.
Das macht das Hubble Space Telekop.
Aber die Bewegung findet ja im Raum statt und für die Massenbestimmung benötigen wir die Gesamtgeschwindigkeit.
Der GAIA-Satellit vermisst seit 2013 Milliarden von Sternpositionen mit höchster Genauigkeit. Durch ihn kann man auch die Verschiebung der Kugelsternhaufen am Himmel vermessen, die durch den Umlauf um das galaktische Zentrum entsteht (Eigenbewegung EB).
Kombiniert man die Ergebnisse vom HST und vom GAIA-Satelliten, so kann man einen genauen Wert für die räumliche Umlaufsbewegung herausfinden und damit die Masse des inneren Teils der Galaxis berechnen.
Dies ist jetzt mit insgesamt 44 Kugelsternhaufen gemacht worden und der Mittelwert für die Galaxienmasse liegt bei 1,5 Billionen Sonnenmassen.
Schätzungsweise sind davon ca. 85% DM, der Rest besteht aus Sternen und Gaswolken, also etwa 225 Milliarden Sonnenmassen liegen in Form normaler Materie vor.
Credit: ESA/Hubble
Das Bild zeigt eine künstlerische Darstellung der Positionen der 44 Kugelsternhaufen um den inneren Teil der Galaxis (ESA/Hubble, NASA, L. Calçada).
Das Video zeigt die Bewegung dieser Kugelsternhaufen.
In diesem Video findet man eine kurze Zusammenfassung der Veröffentlichung:
Das ist die Gesamtmasse (also einschl. Dunkler Materie DM) innerhalb von 129 000 Lichtjahren Abstand zum Zentrum.
Wie erhalten Astronomen diesen Wert?
DIE grundlegende Methode zur Massenbestimmung ist letztlich die Bestimmung der Bewegung von Objekten um das Zentrum der Galaxis:
Je massereicher unsere Galaxis ist, desto schneller umkreisen Sterne oder andere Objekte das Zentrum.
(Info für Profis: Letztlich nutzt man dazu das dritte Keplersche Gesetz in der Newtonschen Form. Dazu muss man die von den inneren Teilen der Galaxis ausgehende Gravitationskraft gleich der Fliehkraft setzen, die ein umkreisendes Objekt spürt.)
Also, um die Masse der (inneren Teile) der Galaxis zu bestimmen, muss man die Geschwindigkeit möglichst weit außen umkreisender Objekte messen.
Als Objekte kommen da Kugelsternhaufen in Frage, das sind im Halo der Galaxis stehende Ansammlungen alter Sterne, die sich lange vor den inneren Sternen gebildet haben.
Über den Dopplereffekt kann man sehr leicht die Geschwindigkeit in radialer Richtung (Radialgeschwindigkeit RG) messen: Alle Spektrallinien sind leicht im Spektrum verschoben, die leicht zu vermessende Verschiebung hängt direkt von der RG ab.
Das macht das Hubble Space Telekop.
Aber die Bewegung findet ja im Raum statt und für die Massenbestimmung benötigen wir die Gesamtgeschwindigkeit.
Der GAIA-Satellit vermisst seit 2013 Milliarden von Sternpositionen mit höchster Genauigkeit. Durch ihn kann man auch die Verschiebung der Kugelsternhaufen am Himmel vermessen, die durch den Umlauf um das galaktische Zentrum entsteht (Eigenbewegung EB).
Kombiniert man die Ergebnisse vom HST und vom GAIA-Satelliten, so kann man einen genauen Wert für die räumliche Umlaufsbewegung herausfinden und damit die Masse des inneren Teils der Galaxis berechnen.
Dies ist jetzt mit insgesamt 44 Kugelsternhaufen gemacht worden und der Mittelwert für die Galaxienmasse liegt bei 1,5 Billionen Sonnenmassen.
Schätzungsweise sind davon ca. 85% DM, der Rest besteht aus Sternen und Gaswolken, also etwa 225 Milliarden Sonnenmassen liegen in Form normaler Materie vor.
Credit: ESA/Hubble
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| Milchstraßenband über ALMA, Y Beletsky (LCO)ESO |
Das Video zeigt die Bewegung dieser Kugelsternhaufen.
In diesem Video findet man eine kurze Zusammenfassung der Veröffentlichung:
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