Zurück zur Startseite
Wissen
Zurück zur Startseite
Wissen

Milchstraße genau kartiert: Unsere Galaxie ist schief und krumm | BR24

© J. Skowron / OGLE / Astronomical Observatory, University of Warsaw

Kartierung der Milchstraße: Äußere Ränder unserer Galaxie sind verbogen

2
Per Mail sharen
Teilen

    Milchstraße genau kartiert: Unsere Galaxie ist schief und krumm

    Polnischen Astronomen ist es gelungen, eine dreidimensionale Karte der Milchstraße anzulegen, indem sie erstmals tausende Sterne genau lokalisiert haben. Dabei zeigte sich, dass unsere Galaxie keineswegs eine flache Scheibe ist.

    2
    Per Mail sharen
    Teilen

    Es ist unser eigenes Sternensystem, unsere Heimat-Galaxie: die Milchstraße. Und doch haben wir nur eine ungefähre Ahnung davon, wie sie genau aussieht. Wir sehen den Wald vor lauter Bäumen nicht: Weil wir mitten in der Milchstraße stecken, können wir ihre Gestalt nicht sehen - das ginge nur von einem Beobachterposten außerhalb.

    Was wir über die Form der Milchstraße wissen

    Aber wir wissen dennoch sehr viel über die Form der Milchstraße: Unser Sternensystem ist eine Spiralgalaxie, in der sich Sterne, Staub und Gas in vier Spiralarmen um das Zentrum der Galaxie winden. Unsere Sonne befindet sich in einem dieser Spiralarme, etwa 25.000 Lichtjahre vom Zentrum der Milchstraße entfernt, wo sich wie bei vielen anderen Galaxien auch ein massereiches Schwarzes Loch verbirgt. Insgesamt hat die Milchstraße einen Durchmesser von etwa 120.000 Lichtjahren.

    Für uns unsichtbar: die Ränder unserer Galaxie-Scheibe

    Zu diesem weit entfernten Rand unserer eigenen Galaxie können wir aber nicht sehen - Sterne und Staub der Milchstraße sind uns im Weg und versperren die Sicht. Es ist auch noch nicht möglich, Sonden oder Weltraumteleskope so weit ins All zu schicken, dass sie von außen auf die Milchstraße blicken können. Viel von dem, was wir über die Milchstraße wissen oder zu wissen glauben, leiten wir daher davon ab, was wir über andere Galaxien wissen, die wir sehen können. So sieht beispielsweise eine typische Spiralgalaxie von der Seite aus wie eine flache Scheibe um ein dickes Zentrum.

    © NASA

    Blick auf die Kante einer Spiralgalaxie: der Sombrerogalaxie im Sternbild Jungfrau

    Milchstraße ist schief und krumm

    Die Milchstraße ist aber gar nicht so flach wie von einer Spiralgalaxie zu vermuten wäre, das zeigt eine neue Studie von Warschauer Astronomen, die am 1. August im Fachmagazin Science erschienen ist. Im Vergleich zur Sombrero-Galaxie könnte man sagen: Bei unserer Galaxie hat jemand die Hutkrempen verbogen - auf der einen Seite nach oben, auf der anderen nach unten. Zu dem Ergebnis kamen bereits andere Untersuchungen, doch immer nur über indirekte Indikatoren im Vergleich zu anderen Galaxien.

    Dreidimensionale Kartierung anhand tausender Sterne

    Doch die Forschergruppe um Dorota Skowron und Andrzej Udalski vom Astronomischen Observatorium der Universität Warschau, Polen, hat eine dreidimensionale Karte der Milchstraße erarbeitet, indem sie erstmals rund 2.400 individuelle Sterne lokalisierte.

    Wie weit bist du weg, Stern?

    Das ist gar nicht so einfach, denn aus unserer Sicht können wir zwar leicht sagen, der Stern Alpha Centauri liegt links von Beta Centauri - aber wie weit sind die beiden von uns entfernt? Von Sternen weiß man meist nur, wie hell sie uns erscheinen. Aber scheint ein Stern an unserem Firmament so hell, weil er sehr nahe ist, oder weil er eine so große Leuchtkraft hat, in Wirklichkeit aber weit weg ist?

    Cepheiden-Sterne, die Leuchttürme im All

    Da ist es für Astronomen eine Freude, dass es die sogenannten Cepheiden-Sterne gibt: heiße, junge Sterne, riesengroß und strahlend hell - hunderte oder gar tausende Male heller als die Sonne. Diese Cepheiden sind, selbst wenn sie in den Außenbezirken der Milchstraße beheimatet sind, "wie Leuchttürme an fernen, nebligen Küsten" bei uns zu sehen, schreibt die American Association for the Advancement of Science (AAAS). Was noch besser ist: Die Entfernung der Cepheiden lässt sich sehr genau feststellen.

    Immer taktvoll: verräterischer Pulsschlag der Cepheiden

    Denn es sind sogenannte Veränderliche Sterne, die ihre Helligkeit in relativ kurzen Perioden relativ stark ändern: Sie pulsieren. Manche mit einer Frequenz von wenigen Tagen, andere mit einer Frequenz von Monaten. Immer aber ist ihr "Pulsschlag" in direkter Abhängigkeit von ihrer tatsächlichen Helligkeit, der absoluten Helligkeit. Vergleicht man diese dann mit der scheinbaren Helligkeit an unserem Sternenhimmel hat man - wenn man über astronomische Rechenkünste verfügt - schwups: die Entfernung des Sterns.

    Seit vielen Jahren suchen und finden die Warschauer Astronomen mit ihrem Observatorium Las Campanas in Chile solche Cepheiden: Die meisten der Sterne, die der jetzigen Kartierung der Milchstraße dienten, wurden erst von diesem Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) entdeckt.

    © K. Ulaczyk / J. Skowron / OGLE / Astronomical Observatory, University of Warsaw

    Cepheiden im Band der Milchstraße über dem Teleskop der Warschauer Astronomen in Chile.

    Das dicke Ende der Milchstraße

    Das Ergebnis ist nach Aussagen der Forschergruppe um Dorota Skowron damit erstmalig eine direkte Vermessung unserer Galaxie und außergewöhnlich genau: Nach Angaben der Astronomin konnten die Wissenschaftler die Sterne bis auf wenige Prozent genau lokalisieren. Und es zeigte sich, dass manche der Sterne um 4.500 Lichtjahre verrückt sind im Vergleich zu Sternen im Zentrum der Milchstraße. Unsere Galaxie "ist verbogen und verdreht", nennt es einer der Astronomen. Ab einer Entfernung von etwa 25.000 Lichtjahren vom Zentrum biegt sich die eine Seite leicht nach oben, die gegenüberliegende leicht nach unten.

    Statt einer flachen Scheibe um einen dicken Kern wird die Milchstraße dazu an den Rändern immer dicker: Während auf Höhe unserer Sonne unsere Galaxie etwa 500 Lichtjahre dick ist, misst sie am Rand etwa 3.000 Lichtjahre in der Dicke.

    © J. Skowron / OGLE / Astronomical Observatory, University of Warsaw

    Dreidimensionale Darstellung der kartierten Cepheiden-Sterne der Milchstraße. Unsere Sonne ist als Symbol markiert.

    Alterstomografie unserer Galaxie

    Nebenbei konnten die Astronomen auch gleich eine Art demographischer Karte anlegen, denn der Puls der Cepheiden-Sterne ist auch direkt abhängig vom Alter des jeweiligen Sterns. Es zeigte sich, dass sich an den Rändern der Milchstraße vor allem die älteren Sterne befinden, während die jüngeren Cepheiden näher am Zentrum der Milchstraße liegen.

    © J. Skowron / OGLE / Astronomical Observatory, University of Warsaw

    Altersverteilung der Cepheiden in der Milchstraße: jüngere Sterne sind blau, ältere rot markiert. Unsere Sonne ist besonders hervorgehoben.

    In mondlosen Nächten können Sie selbst die Spiralarme unsere Galaxie in Augenschein nehmen: Wenn Sie im Sommer zur Milchstraße schauen, blicken Sie Richtung Zentrum unseres Sternensystems. Im Winter dagegen schauen Sie in Richtung des Randes der Milchstraße.