Trotz der vielen Fortschritte auf dem Gebiet der Astronomie haben Astronomen immer noch Schwierigkeiten, eine genaue Einschätzung der Milchstraßengalaxie zu erhalten. Da wir in seine Scheibe eingebettet sind, ist es viel schwieriger, ihre Größe, Struktur und Ausdehnung zu bestimmen - im Gegensatz zu Galaxien, die Millionen (oder Milliarden) Lichtjahre entfernt liegen. Glücklicherweise dank verbesserter Instrumente und unermüdlicher Bemühungen Fortschritte
Beispielsweise hat ein Team von Astronomen kürzlich die neuesten Daten der ESA kombiniert Gaia Observatorium mit den infraroten und optischen Beobachtungen anderer Teleskope, um die stabförmige Ansammlung von Sternen im Zentrum unserer Milchstraße abzubilden. Dies ist das erste Mal in der Geschichte, dass Astronomen diese Barred-Struktur direkt messen konnten.
Seit fast sechs Jahren führt das Gaia-Raumschiff zusammen mit anderen Himmelskörpern astrometrische Beobachtungen an über 1 Milliarde Sternen in der Milchstraße durch. Der daraus resultierende beispiellose Katalog enthält Daten zu Helligkeit, Position, Entfernungsmessung und Bewegung über den Himmel. Bisher fanden zwei Datenveröffentlichungen statt - 2016 bzw. 2018 -, die beide viele Bereiche der Astronomie revolutionieren.
Wie Friedrich Anders, ein Forscher der Universität Barcelona und Hauptautor der Studie, kürzlich in einer Pressemitteilung der ESA erklärte:
“Wir haben uns insbesondere zwei der in den Gaia-Daten enthaltenen Sternparameter angesehen: die Oberflächentemperatur der Sterne und die „Auslöschung“, die im Grunde genommen ein Maß dafür ist, wie viel Staub sich zwischen uns und den Sternen befindet, ihr Licht verdeckt und es erzeugt erscheinen röter. Diese beiden Parameter sind miteinander verbunden, aber wir können sie unabhängig voneinander schätzen, indem wir zusätzliche Informationen hinzufügen, die durch einen Blick durch den Staub mit Infrarotbeobachtungen erhalten werden.”
Für ihre Arbeit kombinierte das Team die zweite Veröffentlichung von Gaia-Daten mit Infrarot-Vermessungen, die sowohl von bodengestützten als auch von weltraumgestützten Teleskopen durchgeführt wurden. Anschließend verwendeten sie einen Computercode, der von der Co-Autorin Anna Queiroz und den als StarHorse bekannten Mitarbeitern entwickelt wurde. Dieser Code vergleicht Beobachtungen mit Sternmodellen, um die Oberflächentemperatur, die Extinktion und verbesserte Entfernungsschätzungen zu den Sternen zu bestimmen.
Infolgedessen konnten die Astronomen Entfernungsschätzungen für etwa 150 Millionen Sterne erhalten, die in einigen Fällen oder sogar um bis zu 20% besser waren. Dies ermöglichte es ihnen, die Verteilung der Sterne über die Milchstraße auf Entfernungen zu verfolgen, die weitaus größer waren, als dies allein mit den ursprünglichen Gaia-Daten möglich gewesen wäre.
Cristina Chiappini, Mitautorin der Studie, ist Forscherin am Leibniz-Institut für Astrophysik in Potsdam, wo das Projekt koordiniert wurde. „Mit der zweiten Gaia-Datenveröffentlichung konnten wir einen Radius um die Sonne von etwa 6500 untersuchen
Sobald dies geschehen war, zeigten ihre Daten deutlich ein großes, längliches Merkmal im Zentrum unserer Galaxie, das aus einer dreidimensionalen Verteilung von Sternen besteht. Dies war nichts anderes als der galaktische Balken der Milchstraße, den Astronomen verstehen, wenn sie die Struktur anderer Barred-Spiral-Galaxien untersuchen. Im Fall der Milchstraße hatten Astronomen jedoch immer nur indirekte Hinweise.
Dazu gehören die Anzahl der Sterne in Infrarotuntersuchungen oder die Bewegungen der Sterne und des Gases unserer Galaxie. Mit diesen neuesten geometrischen Messungen der Sternentfernungen konnten Astronomen diesen galaktischen Balken zum ersten Mal im dreidimensionalen Raum sehen. Wie Chiappini zusammenfasste:
“Letztendlich interessieren wir uns für die galaktische Archäologie: Wir wollen rekonstruieren, wie sich die Milchstraße gebildet und entwickelt hat, und dazu müssen wir die Geschichte jeder einzelnen ihrer Komponenten verstehen. Es ist immer noch unklar, wie sich der Balken - eine große Menge von Sternen und Gas, die sich starr um das Zentrum der Galaxie drehen - gebildet hat, aber mit Gaia und anderen bevorstehenden Untersuchungen in den nächsten Jahren sind wir sicherlich auf dem richtigen Weg, dies herauszufinden.“
Diese neuesten Beobachtungen sind auch eine Art Vorschau auf das, was die Öffentlichkeit erwartet, wenn das Gaia-Team 2021 seine dritte Datenveröffentlichung veröffentlicht. Diese Veröffentlichung wird erheblich verbesserte Entfernungsmessungen für eine viel größere Anzahl von Sternen enthalten. Es wird auch erwartet, dass das Verständnis der Astronomen für die komplexe Region im Zentrum der Milchstraße verbessert wird.
In der Zwischenzeit freut sich das Team auf die nächste Veröffentlichung von Daten aus dem Galache Evolutionsexperiment 2 (APOGEE-2) des Apache Point Observatory sowie auf kommende Einrichtungen wie das 4-Meter-Multi-Objekt-Vermessungsteleskop (4MOST). und der William Herschel Telescope Enhanced Area Velocity Explorer (WHT EAVE).
Indem zuvor verborgene Strukturen der Milchstraße aufgedeckt werden, Gaia macht genau das, wofür es entwickelt wurde: Zeigen Sie uns Dinge über die Galaxie, die wir sonst nicht sehen könnten. Da die Mission noch zwei bis vier Jahre dauern soll, können wir mit vielen beeindruckenden Entdeckungen rechnen.
Die Studie, die die Ergebnisse des internationalen Teams beschreibt, wurde kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht Astronomie und Astrophysik.
