El teorema del virial relaciona la energía cinética de un sistema ligado con su energía potencial. En el contexto de una galaxia, la energía cinética está asociada con el movimiento de las estrellas y el gas dentro de la galaxia, mientras que la energía potencial está asociada con la atracción gravitacional entre estos componentes. Al medir la distribución de velocidades de las estrellas en una galaxia y utilizar modelos dinámicos, los astrónomos pueden estimar la cantidad total de masa necesaria para mantener unido el sistema.
Otro método utilizado para estimar la masa de las galaxias es la lente gravitacional. Las lentes gravitacionales ocurren cuando la luz de un objeto distante es distorsionada y magnificada por el campo gravitacional de un objeto masivo, como una galaxia. Al estudiar la distorsión de la luz de las galaxias de fondo u otras fuentes, los astrónomos pueden inferir la masa de la galaxia de primer plano responsable del efecto de lente.
Además, las observaciones de los movimientos de las galaxias dentro de los cúmulos pueden proporcionar información sobre la masa total del cúmulo, que puede incluir la masa de las galaxias individuales que contiene. Al medir las velocidades y distancias de las galaxias en un cúmulo, los astrónomos pueden aplicar modelos dinámicos para estimar la masa total del sistema de cúmulos, incluida la masa de las galaxias que contiene.
Es importante señalar que estos métodos proporcionan estimaciones de la masa total de una galaxia, incluida tanto la materia luminosa como la oscura. La materia oscura es una forma misteriosa de materia que no emite ni refleja ninguna luz detectable pero que desempeña un papel crucial en la dinámica y estructura de las galaxias. Las estimaciones de la masa de una galaxia dependen del método específico utilizado y pueden implicar hacer suposiciones sobre la distribución de la materia oscura dentro de la galaxia.
