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Blick auf die Milchstraße: links die Erde, rechts das 66.000 Lichtjahre entfernte Sternentstehungsgebiet.
Blick auf die Milchstraße: links die Erde, rechts das 66.000 Lichtjahre entfernte Sternentstehungsgebiet.(Foto: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF; Robert Hurt, NASA)
Donnerstag, 12. Oktober 2017

Galaktisches Neuland: Ferne Seite der Milchstraße vermessen

Wie die Milchstraße genau aussieht, ist gar nicht so leicht zu bestimmen. Forscher sind jetzt einen großen Schritt vorangekommen. Dabei nutzten sie die fast 200 Jahre alte Methode eines deutschen Astronomen.

Ein deutsch-amerikanisches Forscherteam hat die bislang größte Entfernung zu einer kosmischen Sternfabrik in der Milchstraße gemessen. Das untersuchte Sternentstehungsgebiet liegt 66.000 Lichtjahre entfernt auf der anderen Seite der Galaxie, wie die Astronomen um Alberto Sanna vom Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie im US-Fachblatt "Science" erläutern. Das ist die weiteste Distanz, die in der Milchstraße bislang bestimmt worden ist. Die Arbeit legt den Grundstein zu einer genauen Vermessung unserer Heimatgalaxie.

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Die Struktur der Milchstraße ist schwer zu bestimmen, weil wir nicht von außen auf sie blicken können. Unser Sonnensystem ist eingebettet in die sogenannte galaktische Scheibe, und wir können beispielsweise Form und Ausdehnung der Spiralarme unserer Galaxie nur von innen erkunden. Messungen auf der anderen Seite der Galaxie sind jedoch kompliziert, weil Sterne, Staub und Gas den Blick durch das galaktische Zentrum versperren.

Fernes Sternentstehungsgebiet im Visier

Das Team um Sanna nahm mit Radioteleskopen ein fernes Sternentstehungsgebiet ins Visier. In diesen Regionen, die zahlreich über die ganze Galaxie verteilt sind, sorgen Wasser- und Methanmoleküle für eine laser-ähnliche Verstärkung von Strahlung im Radiobereich des elektromagnetischen Spektrums. Diese sogenannten Maser sind oft auch durch das galaktische Zentrum hindurch zu sehen.

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Für die Entfernungsbestimmung bedienten sich die Forscher einer Methode, die der deutsche Astronom Friedrich Wilhelm Bessel 1838 erstmals angewendet hatte: der trigonometrischen Parallaxe. Sie nutzt die scheinbare Verschiebung eines Himmelsobjekts, wenn man es von verschiedenen Positionen auf der Erdumlaufbahn beobachtet, also etwa einmal im Sommer und einmal im Winter. Aus der Größe der Parallaxe lässt sich die Entfernung des Objekts berechnen.

Derselbe Effekt sorgt auch dafür, dass ein Finger, den man sich vor die Nase hält, hin und her zu springen scheint, wenn man ihn abwechselnd nur mit dem rechten und dem linken Auge betrachtet. Allerdings ist die scheinbare Verschiebung von Objekten tief in der Milchstraße deutlich kleiner. Die Astronomen mussten ein virtuelles Teleskop benutzen, das vom nordamerikanischen Radioteleskopnetzwerk "Very Long Baseline Array" (VLBA) zwischen der Pazifikinsel Hawaii und der Karibik aufgespannt wird. Damit lassen sich Parallaxen rund tausendmal genauer messen, als es für Bessel möglich war.

Entfernung von 66.000 Lichtjahren

Die Parallaxe der beobachteten Sternenfabrik war ungefähr so groß, wie ein Fußball auf der Oberfläche des Mondes erscheinen würde, wie das Bonner Institut in einer Mitteilung erläutert. Die Astronomen berechneten daraus eine Entfernung von 66.000 Lichtjahren. Das ist deutlich jenseits des rund 27.000 Lichtjahre entfernten Zentrums unserer Galaxie und fast doppelt so weit wie die bislang größte auf diese Weise gemessene Distanz in der Milchstraße, 36.000 Lichtjahre. Ein Lichtjahr ist die Strecke, die das Licht in einem Jahr zurücklegt. Unsere Galaxie hat einen Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren.

"Die meisten Sterne und das meiste Gas in unserer Milchstraße liegen innerhalb der mit der neuen Messung erzielten Reichweite", erläutert Sanna in der Mitteilung. "Mit dem VLBA haben wir jetzt das Potenzial, eine genügende Zahl von Entfernungen abzuleiten, um damit Form und Verlauf der Spiralarme in unserer Galaxis zu bestimmen." Ziel der Astronomen sei zu zeigen, wie die Milchstraße von oben aussieht, erläutert das Max-Planck-Institut. "Innerhalb der nächsten zehn Jahre sollten wir ein ziemlich komplettes Bild erhalten", hofft Co-Autor Mark Reid vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge (US-Staat Massachusetts).

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Quelle: n-tv.de

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