Em um exemplo notável de astronomia multi-missão, medições do telescópio espacial Hubble da NASA / ESA e da missão ESA Gaia foram combinadas para melhorar a estimativa da massa de nossa galáxia, a Via Láctea:1,5 trilhão de massas solares.

A massa da Via Láctea é uma das medidas mais fundamentais que os astrônomos podem fazer sobre nosso lar galáctico. Contudo, apesar de décadas de intenso esforço, mesmo as melhores estimativas disponíveis da massa da Via Láctea discordam totalmente. Agora, combinando novos dados da missão Gaia da Agência Espacial Europeia (ESA) com observações feitas com o Telescópio Espacial Hubble da NASA / ESA, astrônomos descobriram que a Via Láctea pesa cerca de 1,5 trilhão de massas solares em um raio de 129.000 anos-luz do centro da galáxia.

As estimativas anteriores da massa da Via Láctea variaram de 500 bilhões a 3 trilhões de vezes a massa do Sol. Essa enorme incerteza surgiu principalmente dos diferentes métodos usados ​​para medir a distribuição da matéria escura - que constitui cerca de 90% da massa da galáxia.

"Nós simplesmente não podemos detectar a matéria escura diretamente, "explica Laura Watkins (Observatório Europeu do Sul, Alemanha), quem liderou a equipe de análise. "Isso é o que leva à atual incerteza na massa da Via Láctea - você não pode medir com precisão o que não pode ver!"

Dada a natureza indescritível da matéria escura, a equipe teve que usar um método inteligente para pesar a Via Láctea, que dependia da medição das velocidades de aglomerados globulares - densos aglomerados de estrelas que orbitam o disco espiral da galáxia a grandes distâncias.

"Quanto maior a massa de uma galáxia, quanto mais rápido seus aglomerados se movem sob a atração de sua gravidade ", explica N. Wyn Evans (Universidade de Cambridge, REINO UNIDO). "A maioria das medições anteriores descobriram a velocidade com que um aglomerado se aproxima ou se afasta da Terra, essa é a velocidade ao longo de nossa linha de visão. Contudo, também pudemos medir o movimento lateral dos aglomerados, da qual a velocidade total, e, conseqüentemente, a massa galáctica, pode ser calculado. "

O grupo usou o segundo lançamento de dados de Gaia como base para seu estudo. Gaia foi projetada para criar um mapa tridimensional preciso de objetos astronômicos em toda a Via Láctea e rastrear seus movimentos. Seu segundo lançamento de dados inclui medições de aglomerados globulares até 65.000 anos-luz da Terra.

"Os clusters globais se estendem por uma grande distância, então eles são considerados os melhores rastreadores que os astrônomos usam para medir a massa de nossa galáxia ", disse Tony Sohn (Space Telescope Science Institute, EUA), que liderou as medições do Hubble.

A equipe combinou esses dados com a sensibilidade incomparável e o legado de observação do Hubble. As observações do Hubble permitiram aglomerados globulares tênues e distantes, até 130.000 anos-luz da Terra, para ser adicionado ao estudo. Como Hubble tem observado alguns desses objetos por uma década, também foi possível rastrear com precisão as velocidades desses aglomerados.

"Tivemos a sorte de ter uma combinação tão boa de dados, "explicou Roeland P. van der Marel (Space Telescope Science Institute, EUA). "Ao combinar as medições de Gaia de 34 aglomerados globulares com medições de 12 aglomerados mais distantes do Hubble, poderíamos localizar a massa da Via Láctea de uma forma que seria impossível sem esses dois telescópios espaciais. "

Até agora, não saber a massa precisa da Via Láctea apresentou um problema para as tentativas de responder a uma série de questões cosmológicas. O conteúdo de matéria escura de uma galáxia e sua distribuição estão intrinsecamente ligados à formação e crescimento de estruturas no Universo. A determinação precisa da massa da Via Láctea nos dá uma compreensão mais clara de onde nossa galáxia se encontra em um contexto cosmológico.