Dipimpin oleh Ekta Patel, makalah penelitian yang diterbitkan dalam Astrophysical Journal ini merupakan penelitian yang bisa mendapatkan perkiraan dengan akurasi tinggi untuk seberapa besar massa galaksi.
Menentukan massa galaksi memainkan bagian penting dalam mengungkap misteri mendasar tentang arsitektur alam semesta. Menurut model kosmologis saat ini, materi yang terlihat dari galaksi, seperti bintang, gas dan debu, menyumbang hanya 15 persen dari massanya. Sementara sisa 85 persen diyakini berada dalam materi gelap, komponen misterius yang tidak kasat mata dan yang sebagian besar sifat fisiknya tidak diketahui.
Sebagian besar massa galaksi yang kebanyakan materi gelap ini terletak di halo galaksi, sebuah wilayah luas yang melingkupi galaksi serta mengandung bintang-bintang tua raksasa.
Karena tidak memungkinkan untuk menimbang galaksi hanya dengan melihatnya, apalagi ketika pengamat berada di dalamnya, seperti jika ingin menimbang massa Bimasakti, maka para astronom memperkirakan massa galaksi dengan mempelajari gerakan benda-benda langit di sekitarnya, yang mengorbiti galaksinya.
Benda-benda semacam itu bisa berupa galaksi satelit atau aliran bintang yang terbentuk dari hamburan bekas galaksi yang datang terlalu dekat untuk tetap utuh.
Tidak seperti metode sebelumnya yang biasanya digunakan untuk memperkirakan massa galaksi, seperti mengukur kecepatan dan posisi benda-benda yang mengorbitinya, pendekatan yang dikembangkan oleh Patel dan rekan-rekannya menggunakan hasil perhitungan momentum sudut, yang menghasilkan hasil yang lebih dapat diandalkan karena tidak berubah dari waktu ke waktu.
Momentum sudut sebuah benda langit dalam ruang angkasa diketahui tergantung pada jarak dan kecepatannya. Sebagai contoh, galaksi satelit yang mengitari Bimasakti cenderung bergerak dalam orbit elips, kecepatannya meningkat ketika mereka semakin dekat ke galaksi kita dan melambat ketika mereka semakin menjauh.
Tapi, karena momentum sudut adalah hasil perhitungan dari posisi dan kecepatan, maka tidak akan ada perubahan hasil perhitungan terlepas dari apakah galaksi satelit ini berada di posisi terdekat atau terjauh di orbitnya.
Penelitian yang telah dipresentasikan pada pertemuan ke-232 Perhimpunan Astronomi Amerika di Denver, AS, ini menyatakan bahwa telah meneliti 9 dari 50 galaksi satelit yang diketahui mengitari Bimasakti.
Hasilnya, Patel dan rekan-rekannya mengetahui bahwa massa Bimasakti adalah sekitar 0,96 triliun massa Matahari. Hasil ini juga memperkuat perkiraan yang menunjukkan bahwa Galaksi Andromeda (M31) lebih masif daripada Bimasakti kita.
Ke depannya, para astronom berharap bisa menerapkan metode mereka ini ke data galaksi yang lebih besar, seperti data dari satelit Gaia milik Agensi Antariksa Eropa dan LSST (Large Synoptic Survey Telescope), yang kini aktif meneliti bintang-bintang di galaksi Bimasakti.