22.1 – Massen af en galaksehob

 ​​ ​​​​ Husk fra Matematiske Værktøjer 20.1, at astronomer kan bruge en stjernes kredsløb omkring en galakses centrum, til at estimere massen af galaksen, inden for dette kredsløb. En lignende estimering kan laves med en galaksehob. Disse hober, er ofte domineret af en kæmpegalakse i centrum, men mindre galakser omkring den. Kredsløbshastighederne fro de mindre galakser, kan måles ud rødforskydningen af linjerne i deres spektre. Afstanden mellem den centrale og den omkredsende galakse (radiussen af et cirkulært kredsløb), estimeres. Ligningen ligner nu den fra Matematiske Værktøjer 20.1:

 

 

 ​​ ​​​​ Betragt en typisk hob. Forestil dig, at en mindre galakse kredser den større galakse i centrum af hoben, med en hastighed på 1.000 km/h, ved en afstand på omkring 3 Mpc. Gravitationskonstanten er​​ G​​ = 6,67∙10-11​​ m3/kg∙s2, så det er bedst at omregne alt andet til de samme enheder som den. Konvertering af 1.000 km/h, bliver til 1.000.000 m/s, eller 106​​ m/s. Som i kapitel 20, skal vi konvertere kredsløbsradiussen (3 Mpc) til meter også:

 

 

 ​​ ​​​​ Hobens masse, er så givet ved:

 

 

 ​​ ​​​​ Vi kan dividere denne masse, med Solens masse, 2,0∙1030​​ kg, og får hobens masse til 7,0∙1014​​ MB. Hvis dividerer hobens masse med Mælkevejens masse, 1012​​ MB, kan vi se at hoben har en masse på omkring 700 gange Mælkevejens masse.

 

 ​​ ​​​​ Astronomen Fritz Zwicky (1898-1974), lavede en beregning som denne i 1933, og målte mere masse end der var forventet, ud fra det observerede synlige lys. Han konkluderede, at der måtte være mørkt stod inde i galaksehobene. Hans arbejde blev dog ignoreret i årtier, indtil Vera Rubin (1928-2016) og hendes kollegaer, fremstillede rotationskurver for individuelle galakser, og opdagede mørkt stof i disse galakser også.