Ga uit de stadslichten, steek je ogen op naar de nachtelijke hemel en bewonder de heldere, bewolkte strepen van sterren die deel uitmaken van ons eigen Melkwegstelsel. We leven op een mooie en grootschalige plek die veel geheimen verbergt. Al tientallen jaren proberen astronomen het gewicht van de melkweg te bepalen, maar de schattingen variëren van 700 miljard tot 2 biljoen. keer de zonnemassa.
Het wegen van een melkwegstelsel is een uiterst gecompliceerd proces, vooral als je op zijn grondgebied woont. Het is alsof je een volkstelling moet houden van de bevolking van het land, maar het internet werd van je afgenomen en verboden om de stadsgrenzen te verlaten. We kunnen de gigantische ruimteschalen niet gebruiken en alles op de ouderwetse manier doen.
Het probleem lijkt ook dat een groot deel van de galactische massa onzichtbaar blijft. Mysterieuze substantie, die geen licht uitstraalt en donkere materie wordt genoemd, beslaat ongeveer 85% van de Melkweg. Daarom zal het gebruikelijke tellen van sterren nergens toe leiden. Onderzoekers moeten zich concentreren op de baan van een bekend object. De methode is gebaseerd op de zwaartekrachtvergelijkingen, meer dan 300 jaar geleden afgeleid door Isaac Newton. Ze zeggen dat de snelheid en afstand waarop een kleiner lichaam rond een grote roteert, gerelateerd is aan de massa van een groot object.
Dat wil zeggen, je moet kijken naar kleine satellietstelsels verre honderdduizenden lichtjaren die rond de Melkweg draaien. Maar zelfs hier zijn dingen niet zo eenvoudig, omdat de banen van dergelijke sterrenstelsels miljarden jaren beslaan. Daarom besloten de onderzoekers hun toevlucht te nemen tot een nieuwe methode die gebruik maakt van supercomputersimulaties van virtuele universums die vele aspecten van onze kosmos kunnen reproduceren. Ongeveer 90.000 van deze gesimuleerde satellietstelsels werden vervolgens vergeleken met gegevens van 9 echte sterrenstelsels die om de onze draaien. De keuze viel op diegenen wiens orbitale eigenschappen het meest overeenkwamen met echte satellietstelsels, en bestudeerden de gesimuleerde massa.
Dit stelde ons in staat om een schatting te maken van de massa van de Melkweg op 960 miljard keer meer dan zonne-energie. We hebben een uitstekend resultaat, maar wetenschappers zijn van mening dat een grotere nauwkeurigheid kan worden bereikt. De Gaia-satelliet van ESA, die recent goede metingen van de orbitale eigenschappen van 30 zwakke dwergsterrenstelsels heeft geleverd, zal helpen.
Kennis van de galactische massa zal voor veel wetenschappers nuttig zijn. Astronomen kunnen de banen van satellietstelsels beter berekenen, omdat ze afhankelijk zijn van de massa van de Melkweg. Zwaarder hebben meer satellieten. Tot nu toe hebben rond ons sterrenstelsel 50 roterende buren opgemerkt. Ook geeft het ware gewicht precies aan welk deel op de donkere materie valt.
