Con người đã tìm ra cân nặng của cả thiên hà

Theo The Guardian, các phép đo đạc chính xác nhất của nhân loại đã có thể tính được toàn bộ khối lượng các ngôi sao, hành tinh, vẩn thạch, bụi khí và cả các hố đen.

Các nhà thiên văn học đã so sánh dải Ngân hà ở phạm vi vũ trụ, và thấy rằng thiên hà chúng ta có khối lượng tương đương 1,5 nghìn tỷ Mặt trời, với chênh lệch số trên dưới rất thấp.

Phép đo chính xác nhất cho tới hiện tại đã bao gồm tất cả các ngôi sao và hành tinh, bụi, khí và lỗ đen siêu lớn nằm ở trung tâm. Chỉ tính riêng hố đen đã chiếm khối lượng tới 4 triệu Mặt trời.

“Đó là tất cả mọi thứ có trong dải Ngân hà. Những hiểu biết tổng khối lượng sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về thiên hà", Laura Watkins, nhà thiên văn học tại Đài thiên văn Nam châu Âu, Garched, Đức cho biết.

Các nhà khoa học đã tìm cách cân đo dải Ngân hà trong nhiều thập kỷ. Ước tính trước đây dao động rất lớn, trong khoảng từ 500-3 nghìn tỷ khối lượng mặt trời. Trong khi ước tính mới nhất ở giữa phạm vi đó, khoảng 3.000 nghìn tỷ nghìn tỷ nghìn tỷ tấn.

Để cân đo thiên hà, Watkins và các đồng nghiệp đã tổng hợp dữ liệu từ kính viễn vọng không gian Hubble và vệ tinh Gaia của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu, một đài quan sát đang ghi lại vị trí các ngôi sao để tạo ra bản đồ 3D của dải Ngân hà. Họ sử dụng các kính viễn vọng để đo chuyển động của 46 cụm sao hình cầu, một nhóm gồm hàng trăm nghìn ngôi sao quay quanh trung tâm thiên hà.

Bằng cách phân tích chuyển động của các cụm thiên thể, các nhà khoa học có thể tính được lực hấp dẫn tác dụng lên chúng lẫn khối lượng vật chất tạo ra lực hấp dẫn đó. Sau đó, người ta ngoại suy ra bên ngoài để ước tính khối lượng dải Ngân hà trong vùng không gian cách Trái đất gần 1 triệu năm ánh sáng.

Song song với việc tính toán khối lượng, các nhà khoa học còn tìm ra kích thước của thiên hà, có bán kính khoảng 129.000 năm ánh sáng.

Với khối lượng tới 1,5 nghìn tỷ mặt trời, dải Ngân hà nằm trong số các thiên hà lớn của vũ trụ, nhẹ nhất nặng hơn khoảng 1 tỷ lần so với Mặt trời và nặng nhất khoảng 30 nghìn tỷ lần. So sánh với tổng độ sáng của các ngôi sao của bên trong, khối lượng của thiên hà như vậy là khá hợp lý, theo một bài nghiên cứu công bố trên tạp chí Astrophysical Journal).

Dù lưu trữ khoảng 200 tỷ ngôi sao, tổng khối lượng của các ngôi sao chỉ chiếm 4% khối lượng dải Ngân hà. Các hành tinh chuyển động quanh chúng còn chiếm một phần nhỏ hơn.

Khoảng 85% khối lượng thiên hà là vật chất tối, thứ rất khó đo lường vì không thể nhìn thấy, chỉ có thể suy luận từ lực đẩy của chúng tác dụng lên trọng lực các ngôi sao.