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Erster galaktischer Zensus

Weltraumobservatorium: Was die neuesten Gaia-Daten über unsere Milchstraße verraten

Das Weltraumteleskop Gaia erforscht die Milchstraße.

Das Weltraumteleskop Gaia erforscht die Milchstraße.

Die europäische Weltraumorganisation Esa hat am Montag neue Daten zu fast zwei Milliarden Sternen in unserer Galaxie, der Milchstraße, veröffentlicht. Gesammelt wurde sie vom Weltraumteleskop Gaia, das seit 2013 systematisch den Nachthimmel erforscht. Der neue Datensatz enthält Details zu Farben, Helligkeiten, Massen, Temperaturen, chemischen Zusammensetzungen und Alter der Himmelskörper. Es handelt sich um die bisher umfangreichste Untersuchung der Milchstraße – deren Erkenntnisse in etwa 50 wissenschaftlichen Arbeiten zusammengetragen wurden.

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Erhoben hatten Astronominnen und Astronomen die Daten zwischen dem 25. Juli 2014 und dem 28. Mai 2017. Neben dem Aufbau hatten sie bei 33 Millionen Sternen auch deren Radialgeschwindigkeit gemessen – also die Geschwindigkeit, mit der sich die kosmischen Objekte auf die Erde zu- und wieder wegbewegen. Es ist die größte Radialgeschwindigkeitsuntersuchung aller Zeiten gewesen.

Des Weiteren enthält der Datensatz den bisher größten Katalog von Doppelsternen in der Milchstraße; sowie Informationen über Sterne, die ihre Helligkeit mit der Zeit verändern, Asteroiden, Planetenmonde, andere Galaxien und supermassereiche schwarze Löcher außerhalb unserer Galaxie. Die Informationen ermöglichen Astronominnen und Astronomen einen noch nie dagewesenen Einblick in die Eigenschaften von Sternen und deren Lebenszyklus sowie in die Struktur und Entwicklung der Milchstraße.

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Weltraumteleskop misst Sternbeben

Bei ihren Untersuchungen machten die Forschenden zudem eine überraschende Entdeckung: Das Weltraumteleskop Gaia kann Sternbeben messen. Gebaut worden war es dafür eigentlich nicht. Sternbeben sind winzige Bewegungen auf der Oberfläche eines Sterns, die die Form des Himmelskörpers verändern.

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„Sternenbeben lehren uns eine Menge über die Sterne, insbesondere über ihr Innenleben“, sagte Conny Aerts von der KU Leuven in Belgien, die Mitglied des Gaia-Konsortiums ist. „Gaia ist eine Goldgrube für die ‚Asteroseismologie‘ massereicher Sterne.“

Milchstraße ist ein „Schmelztiegel von Sternen“

Dank des Weltraumteleskops wissen Astronominnen und Astronomen beispielsweise auch, dass sich in unserer Galaxie Sterne befinden, die ursprünglich aus anderen Galaxien stammen. Und dass einige Sterne mehr „Schwermetalle“ enthalten als andere. Gemeint sind alle chemischen Elemente, die im Inneren der Himmelskörper entstehen – mit Ausnahme von Wasserstoff und Helium.

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„Unsere Galaxie ist ein wunderschöner Schmelztiegel von Sternen“, sagte Alejandra Recio-Blanco vom Observatoire de la Côte d‘Azur in Frankreich, ebenfalls Mitglied des Gaia-Konsortiums. „Diese Vielfalt ist extrem wichtig, denn sie verrät uns die Geschichte der Entstehung unserer Galaxie.“

Forschende arbeiten an multidimensionaler Karte der Milchstraße

Ziel der Gaia-Mission ist es, die genaueste multidimensionale Karte der Milchstraße zu erstellen. Diese soll Positionen und Eigenschaften von fast zwei Milliarden kosmischen Objekten umfassen und Astronominnen und Astronomen dabei helfen, die vergangene und zukünftige Entwicklung der Galaxie über Milliarden Jahre nachzuvollziehen.

„Anders als bei anderen Missionen, die auf bestimmte Objekte abzielen, handelt es sich bei der Mission Gaia um eine Durchmusterungsmission“, erklärte Timo Prusti, Projektwissenschaftler für Gaia bei der Esa. „Das bedeutet, dass Gaia bei der mehrfachen Durchmusterung des gesamten Himmels mit Milliarden von Sternen zwangsläufig Entdeckungen machen wird, die anderen, spezielleren Missionen entgehen würden.“ Das sei die Stärke des Weltraumteleskops.

Bereits in 2016, 2018 und 2020 hatte die Esa Datensätze der Gaia-Mission freigegeben. Sie enthielten unter anderem Informationen über Sternpositionen, Entfernungen und Bewegungen am Himmel. Zukünftig soll Gaia weitere noch genauere Daten liefern – etwa zu Exoplaneten, schwächeren Sternen und Doppelsternsystemen.

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