1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Астрономический журнал
  4. T. 100, № 8, 2023

Астрономический журнал, 2023, T. 100, № 8, стр. 708-720

Современные оценки массы Млечного пути

В. В. Бобылев 1, *, А. Т. Байкова 1

1 Главная астрономическая обсерватория РАН
Пулково, Россия

* E-mail: bob-v-vzz@rambler.ru

Поступила в редакцию 15.06.2023
После доработки 17.07.2023
Принята к публикации 17.07.2023

Аннотация

Дан обзор различных методов, применяемых для оценки массы Галактики. Включены результаты, полученные на основе анализа кривой галактического вращения, по кинематике карликовых галактик-спутников Млечного Пути, по шаровым скоплениям, по шлейфам карликовых галактик, по далеким звездам гало, по скоростям убегания, по динамике Местной группы галактик, а также в результате моделирования. Рассмотрены оценки массы Галактики $M$ вида а) $M( < \,r)$, т.е. масса, заключенная внутри сферы радиусом $r$, б) ${{M}_{{200}}}$, где $r = 200$ кпк, и в) вириальные оценки, ${{M}_{{{\text{vir}}}}}$. Такие оценки отобраны нами по литературным данным, значительная часть которых получена в эпоху Gaia. По 20 индивидуальным оценкам найдено среднее значение ${{\bar {M}}_{{200}}} = 0.88 \times {{10}^{{12}}}{\kern 1pt} {{M}_{ \odot }}$ с дисперсией $0.24 \times {{10}^{{12}}}{\kern 1pt} {{M}_{ \odot }}$ и ошибкой средневзвешенного $0.06 \times {{10}^{{12}}}{\kern 1pt} {{M}_{ \odot }}$. По 28 индивидуальным оценкам получено ${{\bar {M}}_{{{\text{vir}}}}} = 1.05 \times {{10}^{{12}}}{\kern 1pt} {{M}_{ \odot }}$ с дисперсией $0.44 \times {{10}^{{12}}}{\kern 1pt} {{M}_{ \odot }}$ и ошибкой средневзвешенного $0.09 \times {{10}^{{12}}}{\kern 1pt} {{M}_{ \odot }}$.

Ключевые слова: галактика Млечный Путь, кривая вращения, масса Галактики

Список литературы

  1. Y. Sofue, Publ. Astron. Soc. Japan 64, 75 (2012).

  2. A. Irrgang, B. Wilcox, E. Tucker, and L. Schiefelbein, Astron. and Astrophys. 549, 137 (2013).

  3. E. V. Karukes, M. Benito, F. Iocco, R. Trotta, and A. Geringer-Sameth, J. Cosmology and Astroparticle Phys. № 05, id. 033 (2020).

  4. W. Wang, J. Han, M. Cautun, Z. Li, and M. N. Ishigaki, Sci. China Phys. Mechanics and Astronomy 63 (10), id. 109801 (2020).

  5. T. Prusti, J. H. J. de Bruijne, A. G. A. Brown, A. Vallenari, et al., Astron. and Astrophys. 595, id. A1 (2016).

  6. M. Libralato, A. Bellini, L.R. Bedin, E. Moreno, et al., Astrophys. J. 854, id. 45 (2018).

  7. A. Vallenari, A. G. A. Brown, T. Prusti, J. H. J. de Bruijne, et al., arXiv:2208.00211 [astro-ph.GA] (2022).

  8. A. G. A. Brown, A. Vallenari, T. Prusti, J. H. J. de Bruijne, et al., Astron. and Astrophys. 649, id. A1 (2021).

  9. E. L. Wright, P. R. M. Eisenhardt, A. K. Mainzer, M. E. Ressler, et al., Astron. J. 140, 1868 (2010).

  10. R. A. Benjamin, E. Churchwell, B. L. Babler, T. M. Bania, et al., Publ. Astron. Soc. Pacific 115, 953 (2003).

  11. D. G. York, J. Adelman, J. E. Anderson, Jr., F. Scott, et al., Astron. J. 120, 1579 (2000).

  12. D. J. Eisenstein, D. H. Weinberg, E. Agol, H. Aihara, et al., Astron. J. 142 (3), id. 72 (2011).

  13. S. R. Majewski, R. P Schiavon, P. M. Frinchaboy, C. Allende Prieto, et al., Astron. J. 154 (3), id. 94 (2017).

  14. L.-C. Deng, H. J. Newberg, C. Liu, J. L. Carlin, et al., Res. Astron. and Astrophys. 12 (7), 735 (2012).

  15. M. Steinmetz, T. Zwitter, A. Siebert, F. G. Watson, et al., Astron. J. 132 (4), 1645 (2006).

  16. S. Buder, S. Sharma, J. Kos, A. M. Amarsi, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 506, 150 (2021).

  17. V. V. Bobylev and A. T. Bajkova, Res. Astron. and Astrophys. 23, id. 045001 (2023).

  18. D. M. Skowron, J. Skowron, P. Mróz, A. Udalski, et al., Science 365 (6452), 478 (2019).

  19. A.-C. Eilers, D. W. Hogg, H.-W. Rix, and M. K. Ness, Astrophys. J. 871 (1), id. 120 (2019).

  20. A. G. A. Brown, A. Vallenari, T. Prusti, J. H. J. de Bruijne, et al., Astron. and Astrophys. 616, id. A1 (2018).

  21. H. C. Plummer, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 71, 460 (1911).

  22. M. Miyamoto and R. Nagai, Publ. Astron. Soc. Japan 27, 533 (1975).

  23. J. F. Navarro, C. S. Frenk, and S. D. M. White, Astrophys. J. 490, 493 (1997).

  24. A. T. Bajkova and V. V. Bobylev, Astron. Letters 42, 567 (2016).

  25. A. T. Bajkova and V. V. Bobylev, Astron. Rep. 61, 727 (2017).

  26. A. T. Bajkova and V. V. Bobylev, Open Astronomy 26(1), 72 (2017).

  27. V. V. Bobylev, A. T. Bajkova, and A. O. Gromov, Astron. Letters 43, 241 (2017).

  28. Y. Zhou, X. Li, Y. Huang, and H. Zhang, Astrophys. J. 946, id. 73 (2023).

  29. M. F. Skrutskie, R. M. Cutri, R. Stiening, M. D. Weinberg, et al., Astron. J. 131 (2), 1163 (2006).

  30. X. X. Xue, H. W. Rix, G. Zhao, P. Re Fiorentin, et al., Astrophys. J. 684 (2), 1143 (2008).

  31. Y. Huang, X.-W. Liu, H.-B. Yuan, M.-S. Xiang, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 463 (3), 2623 (2016).

  32. S. A. Bird, X.-X. Xue, C. Liu, C. Flynn, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 516 (1), 731 (2022).

  33. I. Ablimit, G. Zhao, C. Flynn, and S. A. Bird, Astrophys. J. 895, id. L12 (2020).

  34. S. Wang, X. Chen, R. de Grijs, and L. Deng, Astrophys. J. 852 (2), id. 78 (2018).

  35. P. Bhattacharjee, S. Chaudhury, and S. Kundu, Astrophys. J. 785, id. 63 (2014).

  36. J. Binney and S. Tremaine, Galactic Dynamics (Princeton: Princeton Univ. Press, 1987).

  37. P. J. McMillan, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 465, 76 (2017).

  38. Y. Jiao, F. Hammer, H. Wang, and Y. B. Yang, Astron. and Astrophys. 654, id. A25 (2021).

  39. Y. Jiao, F. Hammer, H. Wang, J. Wang, and Y. Yang, arXiv:2306.05461 [astro-ph.GA] (2023).

  40. X. Ou, A.-C. Eilers, L. Necib, and A. Frebel, a-rXiv:2303.12838 [astro-ph.GA] (2023).

  41. J. Einasto, Trudy Astrofiz. Instit. Alma-Ata 5, 87 (1965).

  42. S. T. Sohn, L. L. Watkins, M. A. Fardal, R. P. van der Marel, A. J. Deason, G. Besla, and A. Bellini, Astrophys. J. 862 (1), id. 52 (2018).

  43. L. Posti and A. Helmi, Astron. and Astrophys. 621, id. A56 (2019).

  44. L. L. Watkins, R. P. van der Marel, S. T. Sohn, and N. W. Evans, Astrophys. J. 873, id. 118 (2019).

  45. E. Vasiliev, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 484, 2832 (2019).

  46. J. Wang, F. Hammer, and Y. Yang, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 510, 2242 (2022).

  47. G. Sun, Y. Wang, C. Liu, R. J. Long, X. Chen, and Q. Gao, Res. Astron. and Astrophys. 23 (1), id. 015013 (2023).

  48. A. H. W. Küpper, E. Balbinot, and A. Bonaca, Astrophys. J. 803, id. 80 (2015).

  49. M. Boylan-Kolchin, J. S. Bullock, S. T. Sohn, G. Besla, and R. P. van der Marel, Astrophys. J. 768 (2), id. 140 (2013).

  50. S. T. Sohn, G. Besla, R. P. van der Marel, M. Boylan-Kolchin, S. R. Majewski, and J. S. Bullock, Astrophys. J. 768 (2), 139 (2013).

  51. G. M. Eadie, W. E. Harris, and L. M. Widrow, Astrophys. J. 806, id. 54 (2015).

  52. T. K. Fritz, A. Di Cintio, G. Battaglia, C. Brook, and S. Taibi, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 494, 5178 (2020).

  53. C. J. Grillmair and J. L. Carlin, Stellar Streams and Clouds in the Galactic Halo. B: Tidal Streams in the Local Group and Beyond, edited by H. J. Newberg and J. L. Carlin, Astrophys. Space Sci. Library 420, 87 (2016).

  54. S. L. J. Gibbons, V. Belokurov, and N. W. Evans, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 445, 3788 (2014).

  55. K. Malhan and R. A. Ibata, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 486, 2995 (2019).

  56. E. Vasiliev, V. Belokurov, and D. Erkal, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 501, 2279 (2021).

  57. L. C. Magnus and E. Vasiliev, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 511, 2610 (2022).

  58. A. A. Williams, V. Belokurov, A. R. Casey, and N. W. Evans, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 468, 2359 (2017).

  59. C. P. Ahn, R. Alexandroff, C. A. Prieto, Anderson, F. Scott, et al., Astrophys. J. Suppl. 203, id. 21 (2012).

  60. Z. Prudil, A. J. Koch-Hansen, B. Lemasle, E. K. Grebel, et al., Astron. and Astrophys. 664, id. A148 (2022).

  61. B. Sesar, N. Hernitschek, S. Mitrović, ${{\overset{\lower0.5em\hbox{$\smash{\scriptscriptstyle\smile}$}}{Z} }}$. Ivezić, et al., Astron. J. 153(5), 204 (2017).

  62. A. J. Deason, V. Belokurov, and N. W. Evans, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 425, 2840 (2012).

  63. A. A. Williams and N. W. Evans, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 454, 698 (2015).

  64. I. Ablimit and G. Zhao, Astrophys. J. 846, id. 10 (2017).

  65. W. R. Brown, M. J. Geller, S. J. Kenyon, and A. Diaferio, Astron. J. 139, 59 (2010).

  66. O. Y. Gnedin, W. R. Brown, M. J. Geller, and S. J. Kenyon, Astrophys. J. Letters 720, L108 (2010).

  67. G. Fragione and A. Loeb, New Astronomy 55, 32 (2017).

  68. Y. Sofue, Publ. Astron. Soc. Japan 61, 153 (2009).

  69. I. D. Karachentsev, O. G. Kashibadze, D. I. Makarov, and R. B. Tully, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 393, 1265 (2009).

  70. L. L. Watkins, N. W. Evans, and J. H. An, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 406, 264 (2010).

  71. J. Peñarrubia, Y.-Z. Ma, M. G. Walker, and A. McConnachie, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 443, 2204 (2014).

  72. R. P. van der Marel, M. Fardal, G. Besla, R. L. Beaton, S. T. Sohn, J. Anderson, T. Brown, and P. Guhathakurta, Astrophys. J. 753, id. 8 (2012).

  73. R. E. González, A. V. Kravtsov, and N. Y. Gnedin, Astrophys. J. 793, id. 91 (2014).

  74. K. Chamberlain, A. M. Price-Whelan, G. Besla, E. C. Cunningham, N. Garavito-Camargo, J. Peñarrubia, and M. S. Petersen, Astrophys. J. 942 (1), id. 18 (2023).

  75. M. Zhai, X.-X. Xue, L. Zhang, C.-D. Li, G. Zhao, and C.-Q. Yang, Res. Astron. and Astrophys. 18 (9), id. 113 (2018).

  76. F. Guo, R. Zhang, and X.-E. Fang, Astrophys. J. 904, id. L14 (2020).

  77. P. Villanueva-Domingo, F. Villaescusa-Navarro, S. Genel, D. Anglés-Alcázar, et al., arXiv:2111.14874 [astro-ph.GA] (2021).

  78. E. Carlesi, Y. Hoffman, and N. I. Libeskind, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 513, 2385 (2022).

  79. J. Shen, G. M. Eadie, N. Murray, D. Zaritsky, et al., Astrophys. J. 925 (1), id. 1 (2022).

  80. G. Eadie and M. Jurić, Astrophys. J. 875, id. 159 (2019).

  81. G. Battaglia, A. Helmi, H. Morrison, P. Harding, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 364, 433 (2005).

  82. G. M. Eadie, A. Springford, and W. E. Harris, Astrophys. J. 838, id. 76 (2017).

  83. G. M. Eadie and W. E. Harris, Astrophys. J. 829, id. 108 (2016).

  84. E. Patel, G. Besla, K. Mandel, and S. T. Sohn, Astrophys. J. 857, id. 78 (2018).

  85. M. Zhai, Q. Guo, G. Zhao, Q. Gu, and A. Liu, Astrophys. J. 890 (1), id. 27 (2020).

  86. J. Peñarrubia, F. A. Gómez, G. Besla, D. Erkal, and Y.-Z. Ma, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 456, L54 (2016).

  87. V. V. Bobylev and A. T. Bajkova, arXiv:2305.18408 [astro-ph.GA] (2023).

  88. M. C. Smith, G. R. Ruchti, A. Helmi, R. F. G. Wyse, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 379, 755 (2007).

  89. Y.-S. Li and S. D. M. White, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 384, 1459 (2008).

  90. M. T. Busha, P. J. Marshall, R. H. Wechsler, A. Klypin, and J. Primack, Astrophys. J. 743, 40 (2011).

  91. P. J. McMillan, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 414, 2446 (2011).

  92. J. Bovy, C. A. Prieto, T. C. Beers, D. Bizyaev, et al., Astrophys. J. 759 (2), id. 131 (2012).

  93. P. R. Kafle, S. Sharma, G. F. Lewis, and J. Bland-Hawthorn, Astrophys. J. 761, id. 98 (2012).

  94. V. Rashkov, A. Pillepich, A. J. Deason, P. Madau, C. M. Rockosi, J. Guedes, and L. Mayer, Astrophys. J. Letters 773, id. L32 (2013).

  95. P. R. Kafle, S. Sharma, G. F. Lewis, and J. Bland-Hawthorn, Astrophys. J. 794, id. 59 (2014).

  96. H. Li, F. Hammer, C. Babusiaux, M. S. Pawlowski, Y. Yang, F. Arenou, C. Du, and J. Wang, Astrophys. J. 916, id. 8 (2021).

  97. F. S. Labini, Ž. Chrobáková, R. Capuzzo-Dolcetta, and M. López-Corredoira, Astrophys. J. 945, id. 3 (2023).

  98. C. Barber, E. Starkenburg, J. F. Navarro, A. W. McConnachie, and A. Fattahi, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 437, 959 (2014).

  99. M. Cautun, C. S. Frenk, R. van de Weygaert, W. A. Hellwing, and B. J. T. Jones, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 445, 2049 (2014).

  100. T. Piffl, C. Scannapieco, J. Binney, M. Steinmetz, et al., Astron. and Astrophys. 562, id. A91 (2014).

  101. G. Monari, B. Famaey, I. Carrillo, T. Piffl, et al., Astron. and Astrophys. 616, id. L9 (2018).

  102. A. J. Deason, A. Fattahi, V. Belokurov, N. W. Evans, R. J. J. Grand, F. Marinacci, and R. Pakmor, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 485, 3514 (2019).

  103. T. M. Callingham, M. Cautun, A. J. Deason, C. S. Frenk, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 484, 5453 (2019).

  104. Z.-Z. Li, Y.-Z. Qian, J. Han, T. S. Li, W. Wang, and Y. P. Jing, Astrophys. J. 894 (1), id. 10 (2020).

  105. M. Cautun, A. Benitez-Llambay, A. J. Deason, C. S. Frenk, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 494, 4291 (2020).

  106. A. J. Deason, D. Erkal, V. Belokurov, A. Fattahi, et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 501, 5964 (2021).

  107. L. Necib and T. Lin, Astrophys. J. 926, id. 189 (2022).

  108. J. Bland-Hawthorn and O. Gerhard, Ann. Rev. Astron. Astrophys. 54, 529 (2016).

  109. D. Zaritsky and H. Courtois, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 465, 3724 (2017).

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Астрономический журнал

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал