Dải ngân hà kết thúc ở đâu?

Tôi đã đọc bài viết này và nó nói như sau:

Các nhà nghiên cứu đã đo khối lượng của Dải Ngân hà và thấy rằng thiên hà của chúng ta nặng bằng một nửa trọng lượng của một thiên hà lân cận được gọi là Andromeda có cấu trúc tương tự như của chúng ta.

Vì vậy, tôi đã suy nghĩ, nếu chúng ta xem xét một thiên hà láng giềng với chúng ta, thì thiên hà của chúng ta sẽ có một điểm cuối và thiên hà lân cận sẽ có điểm bắt đầu. Vậy làm thế nào để chúng ta biết điểm bắt đầu và điểm kết thúc của một thiên hà và làm thế nào để chúng ta tính toán nó?

Đây là một bản phác thảo sơ bộ về Dải Ngân hà và thiên hà Andromeda , ^* cho thấy kích thước và khoảng cách gần đúng của chúng với nhau theo tỷ lệ:

Những gì bức tranh (hy vọng) minh họa là khoảng cách vô cùng lớn của không gian trống - chính xác là khoảng 2,5 triệu năm ánh sáng - giữa các thiên hà, mỗi thiên hà có đường kính chỉ (!) Khoảng 100 nghìn năm ánh sáng.

Mặc dù cả hai thiên hà đều có hình dạng khá giống như "xoáy nước mờ" của bụi và khí (và, rõ ràng là vật chất tối), không có cạnh ngoài sắc nét được xác định chính xác, chúng vẫn cách nhau khá rõ ràng. Mặc dù chúng ta có thể không thể chỉ ra một đường cụ thể trong không gian và nói rằng "Dải Ngân hà kết thúc ngay tại đây", nhưng vẫn rõ ràng rằng Dải Ngân hà ở đây , trong khi thiên hà Andromeda ở đằng kia , và có một khoảng cách rất lớn của khá nhiều hoàn toàn không có gì ở giữa.

(Tất nhiên, có một số thứ ngay cả trong không gian liên thiên hà , bao gồm một số khí rất khuếch tán, một chút bụi và thậm chí là ngôi sao đi lạc thỉnh thoảng . Tuy nhiên, so với bản thân các thiên hà - từ quan điểm của con người, đã khá đầy đủ về không gian trống - môi trường giữa các thiên hà có thể được mô tả khá tốt là trống rỗng.)

_{*) Các đốm nhỏ trong bức tranh xung quanh mỗi thiên hà chính có nghĩa là đại diện cho các thiên hà vệ tinh nhỏ hơn của chúng, chẳng hạn như các đám mây Magellan nhỏ hơn và lớn hơn . Vị trí và khoảng cách tương đối của họ, than ôi, có lẽ không chính xác lắm.}

Cập nhật cho rõ ràng:

Đối với phần có thể nhìn thấy của một thiên hà độc lập, tất cả các ngôi sao đều có thể được đo theo quỹ đạo của lõi thiên hà đó. Vì vậy, nếu bạn muốn đo mức độ xa nhất ở mức độ đơn giản hóa này, nó sẽ rất dễ dàng. Vấn đề là có rất nhiều khối lượng không phải là sao và đó là vật chất tối. Một số trong số đó là quá xa, có thể không thể tính được nó đang quay quanh cái gì.

Nếu bạn đọc bài báo, bạn sẽ thấy rằng họ đã chọn một giới hạn mà vượt quá ảnh hưởng của khối lượng không đáng kể hơn nữa không liên quan đến tính toán này.

Một thiên hà có thể được coi là một quả cầu dẹt, liên quan đến khối lượng. Các ngôi sao, ít nhất là đối với các thiên hà xoắn ốc, có xu hướng nằm trong một mặt phẳng, nhưng có khối lượng quay quanh tâm chung trong tất cả các mặt phẳng. Vì vậy, không có điểm bắt đầu, chỉ cần quyết định chúng ta muốn nói thiên hà kéo dài bao xa.

Đối với Dải Ngân hà và Andromeda, một quyết định đã được đưa ra giống nhau cho cả hai (quyết định chính xác dường như không được công bố cho bài viết này, nhưng miễn là nó phù hợp, thì khối lượng tương đối sẽ đúng)

Đối với các thiên hà đang va chạm hoặc gần nhau thì điều đó khó khăn hơn nhiều - bạn có tính được thiên hà nào thuộc về một thiên hà theo hướng chuyển động của nó không? Các ngôi sao có thể hoán đổi từ cái này sang cái khác. Từ trang Dải Ngân hà của Wikipedia:

Bao quanh đĩa Thiên hà là một dải thiên hà hình cầu gồm các ngôi sao và cụm sao hình cầu kéo dài ra bên ngoài, nhưng bị giới hạn về kích thước bởi các quỹ đạo của hai vệ tinh Milky Way, Đám mây Magellan Lớn và Nhỏ, có cách tiếp cận gần nhất với trung tâm Thiên hà. 180.000 ly (55 kpc). [51] Ở khoảng cách này hoặc xa hơn, quỹ đạo của hầu hết các vật thể quầng sẽ bị phá vỡ bởi các đám mây Magellanic. Do đó, những vật thể như vậy có thể sẽ bị đẩy ra khỏi vùng lân cận Dải Ngân hà.

tl; dr - đó là một quyết định khá độc đoán :-)

Như đã trả lời, định nghĩa về kích thước của một thiên hà phải luôn luôn mở rộng tùy ý. Trong thiên văn học, một số định nghĩa được sử dụng, theo bối cảnh mà nó được sử dụng, ví dụ:

• $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}$

Mặc dù các định nghĩa này cho các kích thước khác nhau, nhưng tất cả chúng đều có cùng độ lớn.