Bisher detaillierteste 3D-Karte der inneren Milchstraße entwickelt

14. September 2013, 18:00
  • Künstlerische Darstellung des "Bulge", des inneren Zentralbereichs der Milchstraße, bestehend aus etwa aus etwa 10 Milliarden Sternen.
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    foto: eso/nasa/jpl-caltech/m. kornmesser/r. hurt

    Künstlerische Darstellung des "Bulge", des inneren Zentralbereichs der Milchstraße, bestehend aus etwa aus etwa 10 Milliarden Sternen.

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    foto: eso/s. brunier

Erdnuss- oder X-förmig: Wissenschafter kartieren die zentrale Region der Milchstraße

Garching - Die inneren Regionen unserer Galaxie sehen aus wie eine ungeschälte Erdnuss. Wie die Europäische Südsternwarte (ESO) in Garching bei München mitteilte, konnten zwei internationale Forscherteams mit Daten von ESO-Teleskopen die bisher detaillierteste dreidimensionale Karte des Zentralbereichs unserer Milchstraße erstellen. Dabei stellten die Wissenschafter fest, dass die inneren Regionen aus bestimmten Blickwinkeln X-förmig, aus anderen Erdnuss-förmig aussehen.

Eingeschränkte Sicht

Als "Bulge" (englisch für Ausbuchtung) wird in der Astronomie der dichte Zentralbereich einer Spiralgalaxie bezeichnet. Der "Bulge" hebt sich deutlich von der übrigen Galaxie ab und erscheint durch seine hohe Dichte sehr viel heller. Damit ist der "Bulge" auch im Falle unserer Heimatgalaxie eine der zentralsten und massereichsten Regionen. Diese zentrale Ausbuchtung besteht aus etwa 10 Milliarden Sternen und hat einen Durchmesser von tausenden von Lichtjahren. Bislang war es jedoch nicht gelungen, ihre Struktur und ihren Ursprung nachzuvollziehen.

Denn die Sicht von der Erde auf die Region – in einer Entfernung von etwa 27.000 Lichtjahren – ist durch dichte Gas- und Staubwolken stark eingeschränkt. Astronomen können nur dann einen guten Blick auf den "Bulge" bekommen, wenn sie bei längeren Wellenlängen beobachten, zum Beispiel im Infrarotlicht, das Staubwolken durchdringen kann.

22 Millionen Sterne identifiziert

Frühere Beobachtungen hatten bereits angedeutet, dass der "Bulge" eine X-förmige Struktur besitzen könnte. Nun konnten zwei Forschergruppen anhand neuer Beobachtungen mittels mehrerer ESO-Teleskope einen viel klareren Blick auf die Struktur gewinnen.

Wissenschafter vom Max-Planck-Institut für Extraterrestische Physik (MPE) in Garching verwendeten dazu Daten des VISTA-Teleskops am Paranal-Observatorium der ESO in Chile. Dort wird seit 2012 im Rahmen der Untersuchung Vista Variables in the Via Lactea (VVV) eine Himmelsdurchmusterung durchgeführt. Diese neue, öffentlich zugängliche Durchmusterung kann dreißig Mal leuchtschwächere Sterne auffinden, als bisher möglich war. Die Astronomen des Max-Planck-Instituts konnten nun insgesamt 22 Millionen Sterne identifizieren, die zu einer Unterklasse der Roten Riesen gehören und deren Eigenschaften es erlauben, ihre Entfernungen zu bestimmen.

Erdnuss in Schale

"Die Tiefe des VISTA-Sternkatalogs übersteigt bei Weitem vorhergehende Arbeiten. Wir können fast überall ganze Populationen dieser Sterne nachweisen, nur die am stärksten verdunkelten Regionen bleiben uns verborgen", erklärte Christopher Wegg vom MPE. "Aus dieser Sternverteilung können wir dann eine dreidimensionale Karte des galaktischen Bulges erstellen. Es ist das erste Mal, dass solch eine Karte ohne die Annahme eines Modells für die Form des Bulges erstellt werden konnte."

So konnte man feststellen, dass die innere Region unserer Galaxie von der Seite wie eine Erdnuss eingehüllt in ihre Schale aussehe, von oben dagegen wie ein langgezogener Balken, ergänzte Ortwin Gerhard, Leiter der Arbeitsgruppe am MPE.

Sternbewegungen kartiert

Das zweite Forschungsteam, unter der Leitung des chilenischen Doktoranden Sergio Vásquez von der Pontificia Universidad Católica de Chile, wählte eine andere Herangehensweise, um die Struktur des "Bulge" zu ermitteln. Durch den Vergleich von Bildern, die im Abstand von elf Jahren mit dem MPG/ESO 2,2-Meter-Teleskop aufgenommen worden waren, konnten sie winzige Verschiebungen messen, die durch die Bewegungen der Sterne im "Bulge" verursacht werden. Diese Daten wurden mit Bewegungsmessungen der selben Sterne zur bzw. von der Erde weg kombiniert. Auf diese Weise konnten die Bewegungen von mehr als 300 Sternen in drei Dimensionen kartiert werden.

"Es ist das erste Mal, dass man eine so große Anzahl an Geschwindigkeiten in drei Dimensionen für einzelne Sterne von beiden Seiten des Bulges ermitteln konnte", fasst Vásquez zusammen. "Die Sterne, die wir beobachtet haben, scheinen entlang der Arme eines X-förmigen Bulges zu wandern, während ihre Umlaufbahnen sie auf und ab und dabei sogar aus der Ebene der Milchstraße heraus führen. Das alles passt sehr gut zu den Vorhersagen aktueller Modelle."

Astronomen gehen davon aus, dass die Milchstraße anfangs eine reine Scheibe aus Sternen war, die vor Milliarden von Jahren einen flachen Balken gebildet haben. Dessen innerer Teil hat sich gewölbt und die dreidimensionale, erdnussförmige Gestalt angenommen, die in den neuen Beobachtungen zu sehen ist. (red, derStandard.at, 14.9.2013)

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"Peanuts ... why ?? - I don't know, do peanuts have to happen for a reason?"

und, weiss wer woher diese perle stammt?

Irgendwie kann ich mich bei der Betrachtung dieser Darstellung des Bulges nicht des Gefühles entziehen, dass es sich hier um den Busen unserer kosmischen Mutter handelt. Also die typische Säugetiersicht von den Dingen.

".... Erdnuss-förmig aussehen."

Für mich sind das Arxxxbacken!

klingt für mich nach birkeland.

Erdnussförmig - das kling fast wie Stundenglas!
Na,
wo ist ES???
Hat es Sendepause?

frage an die astronomen:

bei solchen bildern frage ich mich immer ob da die zeitliche differenz miteinberechnet wurde ? je weiter weg die sterne desto weniger entspricht ihre position auf einem bild der tatsächlichen gegenwärtigen position.

wäre interessant, mal ein zeitlich bereinigtes bild zu sehen.

im falle des zentrums unserer galaxie geht es da um etwa 50.000 Jahre Verschiebung ... das ist praktisch nichts.

Interessanter wird es natürlich für Abstände zwischen Galaxien. die wissenschaftler sind sich dessen natürlich bewusst und verstehen auch einigermaßen "was" sie da sehen und wie es zu interpretieren ist, aber ein über die Zeit hin expandierender raum (es entsteht nicht "mehr" raum, sondern der raum selbst wird größer), und das von innen betrachtet ... das lässt sich natürlich nicht mehr in eine schöne bunte 2D-Grafik neben den artikel stellen.

Ergänzung: gerade Dinge, die sich mit Gravitation direkt gegenseitig beeinflussen können (Sterne mit Sternen, Galaxien mit Galaxien), liegen von uns aus betrachtet immer sehr sehr nahe beieiander – zu groß sind die leeren Abstände dazwischen und zu klein die Objekte, als dass es da eine große Verkettung geben würde.
Die Entfernungs- und somit Zeitunterschiede zwischen diesen Objekten sind also praktisch zu vernachlässigen – ob das jetzt oder vor 10.000 Jahren passiert (ist), macht kaum einen Unterschied.
Dinge, die (viel!) weiter "hinten" liegen (zeitlich und räumlich) sind halt einfach früher passiert, aber die Interaktionen sind losgelöst von den Dingen weiter vorne oder noch weiter hinten, somit keine Verfälschung.

etwas Einblick gibt es in diesem Artikel über das hubble UDF:
http://en.wikipedia.org/wiki/Ultr... Deep_Field

Ntürlich sehen wir, auch mit unseren Instrumenten, immer nur ein Bild

der Vergangenheit.
Das ist auch täglich so, nur sind da die Zeitspannen so kurz, dass man es im normalfall nicht berücksichtigen muß.

Bei galaktischen Entfernungen sehen wir alles so wie es vor tausenden von Jahren gewsen ist. Eine Korrekturrechnung für alle Objekte ist, so denke ich, prasktisch nicht möglich.
Oder?

nicht für einzelne objekte, aber man könnte ja schwarmberechnungen anstellen.

irgendwo hab ich neulich gesehen dass so ein verfahren in der teilchenphysik angewandt wird.

Das habe ich mich auch schon gefragt, aber wenn ich länger darüber nachdenke, verknoten sich meine Gehirnwindungen und ich brauche drei Klare, damit sie sich wieder lösen.

Frage an die Experten hier im Forum:

Ist es möglich Raumsonden durch Schwungholen an Planeten auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen?

yup - ist aber unnötig, weil manche schon ein paar schritte weiter sind:

http://www.rense.com/general79/among.htm

Ja es ist möglich. Wir Experten wissen nur noch nicht wie.

Ohne mich als Experten hinstellen zu wollen: nein, denn es ist überhaupt nicht möglich, Objekte, die eine Masse haben, auf Lichgeschwindigkei zu beschleunigen.

Durch Ausnutzung der Gravitation von Planeten dürfte man nur einen winzigen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit erreichen können und um die Beschleunigung der Lichtgeschwingkeit anzunäheren, bedarf es schon der Gravitation eines Schwarzen Lochs.

Ja.
Ich erinnere mich dunkel, so etwas einmal in der Schule gelernt zu haben - doch lange ist es her und möglicherweise nicht mehr ganz up to date. :(

Theoretisch müsste es möglich sein wenn der Körper zugleich Masse verliert denn Photonen haben nach E = mc ^ 2 ebenso eine Masse. Das Argument das Photonen keine Masse hätten wäre sinnlos nach dieser Formel:

http://en.wikipedia.org/wiki/Phot... hoton_mass

Ob die Definition der Masse nur dann gilt wenn ein Photon "ruht" oder sich bewegt ist meiner Meinung nach irrelevant - die maximale Geschwindigkeit wäre die Lichtgeschwindigkeit, somit gäbe es sowieso eine maximale Obergrenze für die Masse eines Photons (egal in welchem Zustand).

Photonen pflegen nicht zu ruhen sondern sich mit Lichtgeschwindigkeit durch den Raum zu bewegen. Auch das habe man in der Schule gelernt, aber wer weiß, die modernen Photonen der Poststringtheorie sind da vielleicht anders

Würde das Objekt, auf welche Weise auch immer und ungeachtet anderer Konsequenzen, Masse verlieren, wäre es aber jedenfalls bald keine Raumsonde mehr ...

Ob das Photon eine Ruhemasse hat oder nicht macht schon einen fundamentalen Unterschied und ist keineswegs irrelevant.

es gibt keine ruhenden photonen; photonen sind stets mit lichtgeschwindigkeit unterwegs.

Im Vakuum schon.

In Materie ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit, aufgrund der Wechselwirkung der Photonen mit den Atomen, immer kleiner.

Und die Reklame in der Mitte des Artikels:

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Na ob die mich da hin bringen, wo ich hin möchte?

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