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Gaia

Größter Sternkatalog aller Zeiten

Eine Goldgrube für die Wissenschaft: Präzise Daten zu 1,7 Milliarden Sternen eröffnen eine neue Ära in der Erforschung des Milchstraßensystems.
Karte des gesamten Himmels aus Daten des Gaia-Satelliten
Die Gaia-Milchstraße

Die Gaia-Milchstraße im Detail

Am Himmel stehen unendlich viele Sterne – zumindest für das menschliche Auge. Um sie zu erfassen, soll der Satellit Gaia helfen. Der am 25. April 2018 vorgelegte Katalog, der »Data Release 2«, enthält insgesamt 1,7 Milliarden Objekte – mit ihren genauen Positionen und Helligkeiten und zumeist auch mit weiteren Eigenschaften wie Farben, Parallaxen und Eigenbewegungen. Wollte man diese Liste ausdrucken (mit einem Stern pro Zeile), ergäbe sich ein 8500 Kilometer langer Papierstreifen. Als Bücher gebunden, würde der Katalog 1700 Regalmeter füllen.

Was wollen Astronomen mit einem solchen buchhalterischen Mammutwerk? Ganz einfach: Wissenschaft betreiben! Der Katalog ist eine schier unerschöpfliche Datenquelle. Rund ein Prozent aller Sterne unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße, ist darin verzeichnet – mit genauen Angaben, wo sie stehen und wie sie sich im Raum bewegen. Daraus eröffnen sich völlig neue Möglichkeiten, den Aufbau und die Dynamik unseres Milchstraßensystems zu erforschen. Nimmt man die physikalischen Eigenschaften der Sterne wie Radius, Temperatur und Leuchtkraft hinzu, ergibt sich ein Einblick in die Entstehungs- und Entwicklungsgeschichte des Sterneninventars von ungeahnter Detailschärfe.

Allein aus der Sternendichte, also der Anzahl von Sternen pro Flächeneinheit am Firmament, ergibt sich eine Ansicht des Himmels mit aufregenden Details. In der gewählten Projektion mit der galaktischen Ebene als Bezugslinie kommt das von einem Sternenmeer übersäte und von Dunkelwolken durchzogene Band der Milchstraße als waagrechte Struktur in der Gesamthimmelskarte zu liegen. Rechts unterhalb davon zeichnen sich die beiden großen Begleitgalaxien des Milchstraßensystems, die Große und die Kleine Magellansche Wolke, deutlich ab. Ein genauerer Blick enthüllt zahlreiche Kugelsternhaufen, die sich im Halo unserer Galaxis bewegen.

Als Relikte aus der Entstehungszeit unserer Heimatgalaxie umkreisen sie deren Zentrum in großer Entfernung. Auch viele Zwerggalaxien zeichnen sich allein anhand ihrer Sterndichte in der aus den Gaia-Daten errechneten Himmelskarte ab.

Besondere Aufmerksamkeit verdient eine helle Struktur, die sich stachelförmig aus der zentralen Verdickung der Milchstraße nach unten reckt: Es ist die Sagittarius-Zwerggalaxie, die erst im Jahr 1994 entdeckt wurde und hier klar hervortritt. Mit rund 50 000 Lichtjahren Abstand vom galaktischen Zentrum ist sie uns weitaus näher als die beiden Magellanschen Wolken. Die Sagittarius-Zwerggalaxie umrundet das Milchstraßensystem auf einer fast polaren Bahn und wird wohl innerhalb der nächsten 100 Millionen Jahre die galaktische Ebene durchqueren. Möglicherweise wird sie dann durch Gezeitenkräfte zerstört und ihre Sternpopulation im Halo des Milchstraßensystems verteilt werden.

17/2018

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 17/2018

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