Astronomi er beryktet for å stille flere spørsmål enn den svarer. Ta den observasjonen at det store flertallet av saken er usynlig.
Selv om astronomer har samlet overveldende bevis på at mørk materie utgjør omtrent 84 prosent av universets materie - og gir enkle forklaringer på rotasjonen av individuelle galakser, bevegelsene til fjerne galakse-klynger og bøyning av fjern stjernelys - forblir de usikre på noen spesifikasjoner.
Nå tror en gruppe australske astronomer det er bare halvparten så mye mørk materie i Melkeveien som tidligere trodd.
I 1933 observerte den sveitsiske astronomen Fritz Zwicky Coma-klyngen - en galakse-klynge omtrent 320 millioner lysår unna og nesten 2 lysår på tvers - og fant ut at den beveget seg for raskt. Det var rett og slett ikke nok synlig materiale til å holde galakse-klyngen sammen.
Zwicky bestemte seg for at det måtte være en skjult ingrediens, kjent som dunkle Materie, eller mørk materie, som fikk bevegelsene til disse galaksene til å være så store.
I 1978 så den amerikanske astronomen Vera Rubin på individuelle galakser. Astronomer antok i stor grad at galakser roterte omtrent som vårt solsystem, med de ytre planetene roterende saktere enn de indre planetene. Dette argumentet er i samsvar med Newtons lover og antagelsen om at mesteparten av massen ligger i sentrum.
Men Rubin fant at galakser roterte ingenting som vårt eget solsystem. De ytre stjernene roterte ikke saktere enn de indre stjernene, men like raskt. Det måtte være mørk materie i utkanten av hver galakse.
Nå har astronom Prajwal Kafle, fra University of Western Australia, og kollegene igjen observert stjernenes hastighet i utkanten av vår egen galakse, Melkeveien. Men han gjorde det i mye større detalj enn tidligere anslag.
Fra en stjerners hastighet er det relativt enkelt å beregne hvilken som helst interiørmasse. Den enkle ligningen nedenfor viser at den indre massen (M) er lik avstanden stjernen er fra det galaktiske sentrum (R) ganger sin hastighet (V) kvadratisk, alt delt med gravitasjonskonstanten (G):
Kafle og kollegene hans brukte messier fysikk for galaksens slurv. Men poenget holder, med en stjerners hastighet, kan du beregne hvilken som helst indre masse. Og med flere stjerners hastigheter er du garantert mer nøyaktig. Teamet fant den mørke saken i galaksen vår veier 800 milliarder ganger solens masse, halvparten av tidligere estimater.
"Den nåværende ideen om galaksedannelse og evolusjon ... spår at det burde være en håndfull store satellittgalakser rundt Melkeveien som er synlige med det blotte øye, men det ser vi ikke," sa Kafle i en nyhetsmelding. Dette er vanligvis referert til som det manglende satellittproblemet, og det har unndratt astronomer i årevis.
“Når du bruker vår måling av massen til den mørke materien, spår teorien at det bare skal være tre satellittgalakser der ute, og det er akkurat det vi ser; den store magellanske skyen, den lille magellanske skyen og Skytten Dverggalaksen, ”sa Kafle.
Disse nye målingene kan bevise at Melkeveien ikke er den behemoth astronomene tidligere trodde. De hjelper også med å forklare hvorfor det er så få satellittgalakser i bane. Men først må resultatene bekreftes når de står opp mot mange andre måter å veie den mørke saken i galaksen vår.
Resultatene er publisert i Astrophysical Journal og er tilgjengelige online.
