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Astronomie+Physik

Die amputierte Milchstraße

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Die Milchstraße von oben. Vom breiten Balken in der Mitte gehen zwei Hauptarme und mehrere vor allem aus Gas bestehende Nebenarme ab. Bild: NASA/JPL-Caltech
Die Milchstraße ist wunderschön ? aber weniger kompliziert als gedacht. Der Sternenwirbel besteht nur aus zwei großen Spiralarmen und nicht aus vier, wie es Astronomen bisher annahmen. Das zeigen insgesamt 800.000 Infrarot-Aufnahmen des Weltraumteleskops Spitzer. Robert Benjamin von der University of Wisconsin in Whitewater stellte das neue Bild der Milchstraße auf der Tagung der American Astronomical Society in St. Louis vor.

Von der Erde aus gesehen zieht sich die Milchstraße als breites, weißes Band über den Himmel. Wie die Galaxis von oben aussehen würde, ist aus dieser Perspektive nicht leicht zu erkennen. In den 1950er Jahren untersuchten Astronomen den Spiralnebel mit Radiowellen und kamen zu dem Schluss, dass es vier Regionen mit erhöhter Sternendichte gibt. Sie nannten die Spiralarme Norma, Scutum-Centaurus, Sagittarius und Perseus. Die Sonne liegt in der Nähe eines kleinen Nebenarms namens Orion zwischen Sagittarius und Perseus.

Allerdings war dieses Bild nicht unumstritten: Andere Messmethoden ergaben andere Ergebnisse, die mit dem ursprünglichen Bild nicht unbedingt übereinstimmten. Infarot-Aufnahmen zeigten zum Beispiel in den 1990er Jahren, dass sich im Zentrum der Milchstraße ein breiter Balken aus Sternen befindet.

Benjamin und seine Kollegen entwickelten nun eine Software, um die Dichte von Sternen in einer Region zu bestimmen. Dabei stellte sich heraus, dass die Sternendichte in den Armen Sagittarius und Norma nicht erhöht ist. Wahrscheinlich bestehen diese Arme vor allem aus Gas und aus kleineren Ansammlungen junger Sterne. In den Armen Scutum-Centaurus und Perseus befinden sich dagegen sowohl viele ältere Riesensterne als auch junge, hell leuchtende Sonnen. Als nächstes wollen die Forscher nun die genaue Struktur, Breite und Position der Arme untersuchen.

Tom Dame und Patrick Thaddeus vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics berichteten in St. Louis, dass sie eine bislang unbekannte Struktur in der Nähe des galaktischen Balkens entdeckten. Schon länger bekannt war der sogenannte Drei-Kiloparsec-Arm, eine Ansammlung von Wasserstoff-Gas, die von der Erde aus gesehen vor dem galaktischen Zentrum liegt, und zwar in einem Abstand von 10.000 Lichtjahren (das entspricht 3.000 Parsec). Dame und Taddeus stellten nun mit Hilfe des Cerro Tololo Inter-American Observatory in Chile fest, dass sich hinter dem galaktischen Balken eine identische Struktur verbirgt. Die Forscher vermuten, dass die Bewegung des Balkens durch das interstellare Medium Druckwellen erzeugt, durch die die Drei-Kiloparsec-Arme entstehen.

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Beiträge auf der Tagung der American Astronomical Society in St. Louis: Thomas Dame (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics): „Discovery of the far-side counterpart of the expanding 3-Kpc arm“ Robert Benjamin (University of Wisconsin-Whitewater): „Stellar Structure of the Milky Way“ Ute Kehse
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