Ako želite da odredite svoju masu, to je prilično lako. Samo stanite na vagu i pogledajte broj koji vam daje. Taj broj vam govori o gravitacionom privlačenju Zemlje na vas, pa ako osećate da je broj previsok, utešite se da vas Zemlja jednostavno smatra privlačnijim od drugih. Ista skala bi se takođe mogla koristiti za merenje mase Zemlje. Ako stavite masu kilograma na vagu, težina koju daje je takođe težina Zemlje u gravitacionom polju kilograma. Sa malo mase, imate masu Zemlje.
Stvari nisu tako jednostavne. Zemlja nije savršeno sferna, savršeno uniformna masa, tako da njena gravitaciona sila neznatno varira širom sveta. Ali ova metoda daje razumnu referentnu vrednost i možemo je koristiti da procenimo mase drugih objekata u Sunčevom sistemu. Ali kako možemo odrediti masu nečeg većeg, kao što je Mlečni put? Jedna metoda je da se proceni broj zvezda u galaksiji i njihove mase, zatim proceni masa svih međuzvezdanih gasova i prašine, a zatim se grubo izračuna količina tamne materije… sve postaje veoma komplikovano.
Bolji način je da pogledamo kako se orbitalna brzina zvezda menja u zavisnosti od udaljenosti od galaktičkog centra. Ovo je poznato kao kriva rotacije i daje gornju granicu mase na Mlečnom putu, koja izgleda da iznosi oko 600 milijardi do triliona solarnih masa. Velika nesigurnost daje vam predstavu o tome koliko je teško izmeriti masu naše galaksije. Ali nova studija objavljena na arKsiv serveru za preprint uvodi novu metodu i mogla bi pomoći astronomima da utvrde stvari.
Metoda posmatra brzinu bekstva zvezda u našoj galaksiji. Ako se zvezda kreće dovoljno brzo, ona može da prevaziđe gravitaciono privlačenje Mlečnog puta i pobegne u međuzvezdani prostor. Minimalna brzina potrebna za bekstvo zavisi od mase naše galaksije, tako da merenje jedne daje drugu. Nažalost, poznato je da samo nekolicina zvezda beži, što nije dovoljno da bi se dobro uhvatilo u koštac sa galaktičkom masom. Tako je tim pogledao statističku distribuciju zvezdanih brzina koju je izmerila svemirska letelica Gaia.
Metoda je slična vaganju meseca sa šakom prašine. Ako ste stajali na Mesecu i bacali prašinu nagore, čestice prašine koje se sporije kreću bi dostigle nižu visinu od bržih čestica. Ako biste izmerili brzine i položaje čestica prašine, statistički odnos između brzine i visine bi vam rekao koliko snažno mesec vuče čestice, a time i masu meseca. Bilo bi lakše samo da donesemo naš kilogram i vagu za merenje mesečeve mase, ali metoda prašine bi mogla da funkcioniše.
Na Mlečnom putu, zvezde su poput prašina, koje se kovitlaju u gravitacionom polju galaksije. Tim je koristio brzine i položaje milijarde zvezda da proceni brzinu bekstva na različitim udaljenostima od galaktičkog centra. Iz toga su mogli da odrede ukupnu masu Mlečnog puta. Izračunali su masu od 640 milijardi sunaca.
Ovo je na donjem kraju ranijih procena, a ako je tačno, to znači da Mlečni put ima malo manje tamne materije nego što smo mislili.
