Di mana Bima Sakti berakhir?

Saya sedang membaca artikel ini dan tertulis sebagai berikut:

Para peneliti mengukur massa Bima Sakti dan menemukan bahwa galaksi kita kira-kira setengah dari berat galaksi tetangga yang dikenal sebagai Andromeda yang memiliki struktur yang mirip dengan galaksi kita.

Jadi saya berpikir, jika kita menganggap tetangga galaksi sebagai milik kita, maka galaksi kita harus memiliki titik akhir dan galaksi tetangga harus memiliki titik awal. Jadi bagaimana kita tahu yang merupakan titik awal dan akhir dari sebuah galaksi, dan bagaimana kita menghitungnya?

Berikut ini sketsa kasar Bima Sakti dan galaksi Andromeda , ^{* yang} menunjukkan ukuran dan jarak perkiraan satu sama lain untuk skala:

Apa yang digambarkan oleh gambar tersebut (semoga) adalah celah yang sangat luas dari ruang kosong - tepatnya sekitar 2,5 juta tahun cahaya - antara galaksi, yang masing-masing memiliki diameter hanya (!) Sekitar 100 ribu tahun cahaya atau lebih.

Sementara kedua galaksi itu berbentuk hampir seperti "pusaran air fuzzy" dari debu dan gas (dan, tampaknya, materi gelap), tanpa tepi luar yang tajam secara pasti, mereka masih terpisah cukup jelas. Meskipun kita mungkin tidak dapat menunjuk ke garis tertentu di ruang angkasa dan mengatakan bahwa "Bimasakti berakhir di sini", masih jelas bahwa Bimasakti ada di sini , sedangkan galaksi Andromeda ada di sana , dan ada celah besar hampir tidak ada sama sekali di antara keduanya.

(Tentu saja, ada beberapa hal bahkan dalam ruang intergalaksi , termasuk beberapa yang sangat gas menyebar, sedikit debu dan bahkan sesekali bintang liar Namun, dibandingkan dengan galaksi sendiri -. Yang, dari sudut pandang manusia, yang sudah cukup penuh ruang kosong - media intergalaksi dapat dengan baik digambarkan sebagai kosong.)

_{*) Bintik-bintik kecil dalam gambar di sekitar masing-masing galaksi besar dimaksudkan untuk mewakili galaksi satelit yang lebih kecil, seperti awan Magellan yang lebih kecil dan lebih besar . Posisi dan jarak relatif mereka, sayangnya, mungkin tidak terlalu akurat.}

Perbarui untuk kejelasan:

Untuk bagian yang terlihat dari galaksi mandiri, semua bintang dapat diukur untuk mengorbit inti galaksi itu. Jadi jika Anda ingin mengukur sejauh apa pada level yang disederhanakan ini, itu akan sangat mudah. Masalahnya adalah bahwa ada banyak massa yang bukan bintang, dan yang merupakan materi gelap. Beberapa di antaranya sangat jauh, mungkin tidak mungkin untuk menghitung apa yang mengorbit.

Jika Anda membaca makalah, Anda akan melihat bahwa mereka memilih batas di mana efek dari massa diabaikan diabaikan tidak relevan dengan perhitungan ini.

Galaksi dapat dianggap sebagai bola pipih, dalam hal massa. Bintang-bintang, setidaknya untuk galaksi spiral, cenderung terletak di sebuah pesawat, tetapi ada massa yang mengorbit pusat umum di semua pesawat. Jadi tidak ada titik awal, hanya ada kebutuhan untuk memutuskan seberapa jauh kita ingin mengatakan bahwa galaksi memanjang.

Untuk Bima Sakti dan Andromeda, keputusan telah dibuat yang sama untuk keduanya (keputusan yang tepat tampaknya belum diterbitkan untuk makalah ini, tetapi selama konsisten, maka massa relatif akan benar)

Untuk galaksi yang bertabrakan atau berdekatan satu sama lain, itu jauh lebih sulit - apakah Anda menghitung galaksi yang dimiliki bintang berdasarkan arah gerakannya? Bintang dapat bertukar dari satu ke yang lain. Dari halaman Bima Sakti Wikipedia:

Yang mengelilingi cakram Galactic adalah Halo galaksi berbentuk bola dari bintang-bintang dan gugusan bola yang memanjang lebih jauh ke luar, tetapi ukurannya dibatasi oleh orbit dua satelit Bima Sakti, Besar dan Awan Magellan Kecil, yang pendekatan terdekatnya ke pusat Galaksi adalah tentang 180.000 ly (55 kpc). [51] Pada jarak ini atau di luar, orbit sebagian besar benda halo akan terganggu oleh Awan Magellan. Oleh karena itu, benda-benda seperti itu mungkin akan dikeluarkan dari sekitar Bima Sakti.

tl; dr - ini adalah keputusan yang cukup arbitrer :-)

Seperti yang sudah dijawab, definisi ukuran galaksi harus selalu sampai batas tertentu harus sewenang-wenang. Dalam astronomi, beberapa definisi digunakan, sesuai dengan konteks di mana ia digunakan, misalnya:

• (jari-jari virial): Digunakan saat mempertimbangkan dinamika galaksi; didefinisikan oleh G $R_{\mathrm{vir}}$$GM_{\mathrm{vir}}/R_{\mathrm{vir}} \sim V^2$$G$$M_{\mathrm{vir}}$$V$$V$
• $R_{1/2}$
• $R_{200}$$R_{500}$$R_{1000}$

Meskipun definisi ini memberikan ukuran yang berbeda, mereka semua memiliki urutan besarnya yang sama.