Genaueste 3D-Sternenkarte der Milchstraße

Astronomische Fundgrube: Astronomen haben den bisher umfangreichsten Sternenkatalog der Milchstraße veröffentlicht. Er umfasst 1,7 Milliarden Sterne und ihre Merkmale, aber auch die Bahndaten von mehr als 14.000 Asteroiden sowie eine halbe Million ferne Quasare. Diese vom europäischen Gaia-Weltraumteleskop gesammelten Daten könnten die Grundlage für viele neue Entdeckungen liefern – und haben schon jetzt erste Überraschungen zutage gefördert.

Seit 2013 durchmustert das Gaia-Weltraumteleskop der europäischen Raumfahrtagentur ESA unsere Milchstraße mit zuvor unerreichter Präzision. Bereits der erste Schwung an Daten, veröffentlicht im Herbst 2016, enthüllte die Positionen von 1,1 Milliarden Sternen und die tatsächlichen, von den verfälschenden Verschiebungen des Parallaxeneffekts bereinigten Bewegungen von zwei Millionen Sternen unserer Galaxie.

Eine Euro-Münze auf dem Mond

Jetzt haben die Astronomen des Gaia-Projekts einen zweiten, noch umfangreicheren Sternenkatalog veröffentlicht. Er gibt die Positionen von fast 1,7 Milliarden Sternen in der Milchstraße an und dies mit noch höherer Präzision als die erste Gaia-Sternenkarte. Die Genauigkeit der Positionsdaten entspricht teilweise der Lokalisierung einer Ein-Euro-Münze auf dem Mond von der Erde aus. Der Sternenkatalog listet zudem die Parallaxe und Geschwindigkeit für mehr als 1,3 Milliarden Sterne. Außerdem gibt er für viele Sterne ihre Helligkeit, Farbe und Oberflächentemperatur an.

„Schon die schiere Anzahl der Sterne mit ihren Positionen und Bewegungen macht Gaias neuen Katalog erstaunlich“, sagt Anthony Brown von der Universität Leiden. „Aber dieser einzigartige astronomische Katalog umfasst noch mehr: Er enthält auch Informationen über die Eigenschaften der Sterne und anderer Himmelsobjekte, was diesen Datensatz wirklich einmalig macht.“

Sterntypen-Diagramm präzisiert

Schon jetzt haben die neuen Gaia-Daten es den Astronomen ermöglicht, das sogenannte Hertzsprung-Russell-Diagramm zu überprüfen und zu präzisieren. Dieses Diagramm zeigt, wie sich die Sternenmerkmale im Verlauf ihres Lebens verändern und bildet die Grundlage für die Klassifizierung der verschiedenen Sternenarten. „Wir haben nun das detaillierteste Hertzsprung-Russell-Diagramm, das jemals erstellt wurde“, freut sich Antonella Vallenari von Astronomischen Observatorium Padua.

Die neue Version des Diagramms, basierend auf vier Millionen Sternen im Umkreis von 5.000 Lichtjahren um unsere Sonne, hat bereits einige neue Erkenntnisse geliefert, wie sie berichtet. So konnte die Astronomen erstmals verschiedene Arten von Weißen Zwergen – den Überresten sonnenähnlicher Sterne – identifizieren und anhand ihrer Merkmale unterscheiden.

Die Astronomen hoffen zudem, dass die neuen Daten mehr Aufschluss über die Herkunft und Entwicklung der verschiedenen Sternenströme im Außenbereich unserer Milchstraße liefern.

Asteroiden, Kugelsternhaufen und Quasare

„Gaia wird unser Verständnis des Universums auf allen kosmischen Skalen voranbringen“, sagt Timo Prusti. Gaia-Projektforscher der ESA. „Selbst in der Nachbarschaft unserer Sonne, der Region, die wir eigentlich am besten kennen, hat Gaia neue und spannende Dinge aufgedeckt.“ Unter anderem enthält der neue Katalog die genauen Positionen von mehr als 14.000 Asteroiden in unserem Sonnensystem.

Doch auch über unsere Milchstraße hinaus hat das Weltraumteleskop sein „Auge“ gerichtet: Der Katalog enthält Bewegungsdaten von Sternen in Zwerggalaxien sowie in Kugelsternhaufen, die im Halo unserer Galaxie, aber auch in der benachbarten Andromedagalaxie liegen. Sie könnten künftig mehr Aufschluss darüber geben, welchen Einfluss die Dunkle Materie auf Struktur und Verhalten der Objekte in unserer Umgebung hat. Ergänzt wird dies durch Daten zu einer halben Million ferner Quasare – wichtigen Messlatten des Kosmos.

„Wissenschaftler werden noch Jahre von diesen Gaia-Daten zehren“, sagt Gaia- Missionsmanager Fred Jansen von der ESA. „Wir erwarten, dass wir von einer wahren Lawine von neuen Entdeckungen überrollt werden, die viele Geheimnisse unserer Galaxie lüften werden.“

(ESA, 26.04.2018 – NPO)