Wie schwer ist die Milchstraße? US-Forscher haben die Masse der Galaxie, in der sich das Sonnensystem mit der Erde befindet gemessen. Ihr Gewicht ist buchstäblich astronomisch.
Tuscon/Washington/Stuttgart - Die Milchstraße besitzt die Masse von 960 Milliarden Sonnen. Das ist das Ergebnis einer neuen Untersuchung. Ein Team um die Astrophysikerin Ekta Patel von der University of Arizona in Tucson hatte dafür unsere Heimatgalaxie mit einer neuen Methode „gewogen“ und stellt seine Analyse im Fachblatt „The Astrophysical Journal“ vor.
Die Astronomen hatten nach einem Weg gesucht, die Gesamtmasse der Milchstraße und anderer Galaxien möglichst exakt zu bestimmen. Dabei geht es nicht bloß um die Sterne in einer Galaxie, die nur etwa 15 Prozent der Masse der Milchstraße ausmachen, wie die University of Arizona erläutert. Rund 85 Prozent sind sogenannte Dunkle Materie.
Dunkle Materie
Die Dunkle Materie gehört zu den größten Rätseln der modernen Physik. Sie ist nicht sichtbar und wurde noch nie direkt beobachtet. Forscher wissen jedoch, dass sie da ist, denn sie macht sich über ihre Schwerkraft bemerkbar. Ohne die zusätzliche Schwerkraft der Dunklen Materie würden beispielsweise viele Galaxien durch die Fliehkraft auseinander gerissen werden, denn sie drehen sich viel zu schnell.
Patel und Kollegen maßen nun den sogenannten Drehimpuls von neun der rund 50 Satellitengalaxien unserer Milchstraße. Der Drehimpuls ist das Produkt aus Abstand, Geschwindigkeit und Masse der jeweiligen Galaxie auf ihrer Bahn um die Milchstraße und ist eine der fundamentalen Erhaltungsgrößen der Physik.
Masse von Sonne und Erde
Die Forscher kombinierten ihre Messungen mit einem umfangreichen Computermodell und konnten auf diese Weise die Schwerkraftwirkung – und damit die Masse – unserer Heimatgalaxie besonders gut bestimmen. So haben die Astronomen die Gesamtmasse der Milchstraße auf 960 Milliarden Mal die Masse unserer Sonne bestimmt.
Die Masse der Sonne beträgt 332 946 Erdmassen oder 1,9891 x 10 hoch 30 Kilogramm. Das sind 1,9891 Quadrilliarden Tonnen. Astronomen berechnen deren Masse unter anderem anhand der Daten ihrer Umlaufbahnen und der Spektren des Sternenlichts. So lässt sich auch die Masse von Schwarzen Löchern berechnen – und des Universums.
Die Masse der Erde beträgt 5,975 x 10 hoch 24 Kilogramm (das sind eine Million Milliarden Milliarden) oder 5,975 Trilliarden Tonnen. Damit wiegt der Blaue Planet 81 Mai mehr als der Mond, der 7,348 x 10 hoch 22 Kilogramm schwer ist.