1. Cinématique stellaire:
* Courbes de rotation: En observant les vitesses des étoiles et des nuages de gaz à différentes distances du centre galactique, les astronomes peuvent tracer la courbe de rotation de la galaxie. La forme de la courbe, en particulier sa planéité à de grandes distances, indique la présence d'une masse invisible au-delà de l'orbite du soleil.
* Motions appropriées: Mesurer les minuscules mouvements latéraux des étoiles au fil du temps, en particulier ceux du halo galactique, aide à comprendre la distribution de la masse au-delà de l'orbite du soleil.
2. Lentille gravitationnelle:
* Microlensage: Lorsqu'un objet massif (comme une étoile ou un halo de matière noire) passe devant une étoile éloignée, sa gravité plie la lumière, ce qui fait que l'étoile éloignée apparaissait plus brillante pendant une courte période. Cet effet de «microlensage» peut être utilisé pour estimer la masse de l'objet de premier plan.
* lentille forte: Lorsqu'un objet très massif, comme un groupe de galaxies, plie la lumière des galaxies éloignées, créant plusieurs images de la même galaxie. Le motif des images lensé peut être utilisé pour estimer la masse de l'objet de lentille.
3. Dynamique des satellites:
* orbites de galaxie naines: Les orbites des galaxies naines autour de la voie lactée sont affectées par la distribution de la masse dans la galaxie. L'observation des orbites de ces galaxies naines peut limiter la masse totale de la voie lactée.
* Clusters globulaires: Le mouvement des grappes globulaires autour de la galaxie fournit des informations sur le potentiel gravitationnel de la voie lactée, qui est influencée par la distribution de la masse, y compris la matière noire.
4. Autres techniques:
* fond micro-ondes cosmique: L'analyse des modèles dans le rayonnement de fond micro-ondes cosmiques peut fournir des informations sur la distribution de la matière dans l'univers précoce. Cela peut être utilisé pour déduire la quantité de matière noire de la Voie lactée.
* Simulations: Les simulations informatiques de la formation et de l'évolution des galaxies aident à comprendre la distribution de la matière noire dans les galaxies comme la Voie lactée. Ces simulations peuvent être comparées aux données d'observation pour affiner notre compréhension de la masse de la voie lactée.
Défis et incertitudes:
* matière noire: On pense qu'une partie importante de la masse de la voie lactée est de la matière noire, qui n'émet pas de lumière et ne peut être détectée que par son influence gravitationnelle. Déterminer la distribution de la matière noire est difficile.
* gaz et poussière: Le milieu interstellaire (gaz et poussière) peut masquer notre vue de la galaxie et compliquer les mesures.
* Dépendances du modèle: De nombreuses techniques reposent sur des hypothèses sur la distribution de la masse et la physique impliquée. Ces hypothèses peuvent introduire des incertitudes dans la masse estimée.
Estimations actuelles:
Bien que la valeur exacte soit encore débattue, les estimations de la masse de la voie lactée en dehors de l'orbite du soleil vont généralement de 1 à 2 billions de masses solaires . Cette masse est dominée par la matière noire, les étoiles et le gaz contribuant à une fraction plus petite.
La recherche est en cours pour affiner notre compréhension de la masse de la voie lactée et de la distribution de la matière noire en son sein. Les observations futures et les avancées théoriques continueront d'améliorer nos connaissances de cette propriété fondamentale de notre galaxie.
