Artistieke impressie van het melkwegstelsel. Credit: Andrew Z. Colvin
De vraag is hier eerder al voorbij gekomen: wat is de massa van het Melkwegstelsel? In 2018 luidde het antwoord: 0,96 biljoen keer de massa van de zon, da’s 0,96 x 10¹² zonsmassa. De vraag blijft intrigeren en daarom zijn sterrenkundigen recent met een nieuwe schatting gekomen. Het lijkt een simpele vraag, maar het valt helemaal niet mee om die massa te bepalen, zeker als je als bewoner van een planeet in het zonnestelsel zelf deel uitmaakt van het Melkwegstelsel en een groot deel ervan helemaal niet zichtbaar is. Wat sterrenkundigen dan doen is kijken naar wat wel zichtbaar is en dan met name kijken met welke snelheid alles beweegt. De simpele wetten van Kepler en newton van eeuwen geleden zijn in feite al voldoende om met die snelheid massa’s uit te rekenen. Maar voor sterren geldt dat die maar tot een bepaalde afstand te zien zijn. Wil je verder kijken dan moet je je concentreren op bolvormige sterrenhopen, die ook om het centrum van de melkweg draaien. En kijk je nog verder weg dan heb je satelliet-dwergstelsels zoals de Grote en Kleine Magelhaense Wolken, die ook met een bepaalde snelheid om de melkweg draaien. Hoe verder je kijkt hoe groter je een blik werpt op de totale massa van het melkwegstelsel en daarom waren vooral de laatste metingen van maar liefst 60 dwergstelsels van belang, allemaal gelegen binnen een straal van 1,4 miljoen lichtjaar tot het centrum van de melkweg. Afijn, om een lang verhaal kort te maken: de laatste meting van de massa van het Melkwegstelsel is dat deze 1,02 biljoen zonsmassa zwaar is met een grote plusminus en wel van 0,41 biljoen zonsmassa. Ietsje meer dus dan vijf jaar gelden gemeten.
De uitkomsten van jarenlange metingen om de massa van het Melkwegstelsel te bepalen. Credit: Bobylev and Bajkova
Meer informatie vind je in het vakartikel van V. V. Bobylev et al, Review of current estimates of the Galaxy mass, arXiv (2023). Bron: Phys.org.
Wat is de laatste meting van Andromeda?
Oei, onze ‘concurrent’? Moet ik even opzoeken. 😀
Afhankelijk van je exacte bedoeling: rond de 55 kg of zowat 0.8 x 10^12 zonsmassa volgens https://arxiv.org/abs/1801.03949
(Wij gaan winnen straks bij de merger!!)
Als we geduld hebben toch. 🙂
Bijzonder, Andromeda is toch veel groter en bevat veel meer sterren dan de Melkweg. Dan is het merkwaardig dat “wij” schijnbaar veel meer donkere materie bevatten.
Nou, nee, dat hoeft niet. Er zijn ook nog gas- en stofwolken (ongeveer de helft van de baryonische materie dacht ik) en daarbij, we weten het aantal sterren alleen te schatten waarbij we niet moeten vergeten dat we Andromeda veel beter kunnen zien dan de Melkweg.
Voor wat betreft de grootte (diameter), meer massa is meer zwaartekracht en dat kan best een kleinere diameter geven. Zie de massa en radius van twee heel andere objecten, Jupiter en Saturnus:
diameter Jupiter: 140.000 kilometer met een massa van grofweg 2*10^27 kg
diameter Saturnus: 116.460 kilometer met een massa van grofweg 6*10^26 kg
Jupiter is slechts 1,2 keer groter maar meer dan 3x zo zwaar.