Die Geheimnisse der Milchstraße wurden durch eine riesige Raumsondenkarte enthüllt

Die Raumsonde Gaia enthüllte am Montag ihre neuesten Entdeckungen in ihrem Bestreben, die Milchstraße in beispielloser Detailtreue zu kartieren, fast zwei Millionen Sterne zu vermessen und mysteriöse „Sternbeben“ zu enthüllen, die wie gewaltige Tsunamis über die feurigen Riesen hinwegfegen.

Der dritte Datensatz der Mission, der wird veröffentlicht Astronomen auf der ganzen Welt um 1000 GMT (13. Juni) sehnsüchtig erwartet, „revolutioniert unser Verständnis der Galaxie“, sagte die Europäische Weltraumorganisation (ESA).

„Es ist das Schweizer Taschenmesser der Astrophysik – es gibt keinen einzigen Astronomen, der seine Daten nicht direkt oder indirekt nutzt“, sagte Francois Mignard, ein Mitglied des Gaia-Teams.

Einige der neuen Erkenntnisse der Karte liegen ganz in der Nähe, wie zum Beispiel ein Katalog von mehr als 156.000 Asteroiden in unserem Sonnensystem, „deren Umlaufbahnen das Instrument mit unvergleichlicher Präzision berechnet hat“, sagte Mignard.

Aber Gaia sieht auch über die Milchstraße hinaus und entdeckt 2,9 Millionen andere Galaxien sowie 1,9 Millionen Quasare – die atemberaubend hellen Herzen von Galaxien, die von supermassereichen Schwarzen Löchern angetrieben werden.

Die Raumsonde Gaia befindet sich in einer strategisch positionierten Umlaufbahn 1,5 Millionen Kilometer (937.000 Meilen) von der Erde entfernt, wo sie seit ihrem Start durch die ESA im Jahr 2013 den Himmel beobachtet.

„Wunderschöner Schmelztiegel der Sterne“

„Gaia scannt den Himmel und nimmt alles auf, was er sieht“, sagte die Astronomin Misha Haywood vom Pariser Observatorium.

Aber es kann immer noch nur etwa ein Prozent der Sterne in der Milchstraße erkennen, die einen Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren hat.

Die Sonde ist mit zwei Teleskopen sowie einer Milliarden-Pixel-Kamera ausgestattet, die Bilder aufnimmt, die scharf genug sind, um den Durchmesser eines menschlichen Haares in einer Entfernung von 1.000 Kilometern (620 Meilen) zu messen.

Es verfügt auch über eine Reihe anderer Instrumente, mit denen es nicht nur die Sterne kartieren, sondern auch ihre Bewegungen, chemische Zusammensetzung und ihr Alter messen kann.

„Es bietet zum ersten Mal eine globale Beobachtung der Positionen von allem, was sich am Himmel bewegt“, sagte Haywood und fügte hinzu, dass wir vor Gaia „einen wirklich eingeschränkten Blick auf die Galaxie hatten“.

Es zeigt auch die große Bandbreite an Unterschieden zwischen den Sternen.

„Unsere Galaxie ist ein wunderschöner Schmelztiegel aus Sternen“, sagte Gaia-Mitglied Alejandra Recio-Blanco.

„Diese Vielfalt ist extrem wichtig, weil sie uns die Geschichte der Entstehung unserer Galaxie erzählt“, sagte er.

„Es zeigt auch deutlich, dass unsere Sonne und wir alle zu einem sich ständig verändernden System gehören, das dank der Ansammlung von Sternen und Gasen unterschiedlicher Herkunft entstanden ist.“

Überraschende Sternbeben

Die Beobachtung von „Sternbeben“, massiven Vibrationen, die die Form der fernen Sterne verändern, war „eine der überraschendsten Entdeckungen, die aus den neuen Daten hervorgingen“, sagte die ESA.

Gaia wurde nicht gebaut, um Sternbeben zu beobachten, entdeckte aber dennoch das seltsame Phänomen auf Tausenden von Sternen, einschließlich einiger, die keine haben sollten – zumindest nach unserem derzeitigen Verständnis des Universums.

„Gaia eröffnet eine Goldmine für die ‚Asteroseismologie‘ massereicher Sterne“, sagte Gaia-Mitglied Conny Aerts.

Neben den neuen Daten wurden rund 50 wissenschaftliche Arbeiten veröffentlicht, und in den kommenden Jahren werden noch viele weitere erwartet. Gaias Beobachtungen haben seit der Veröffentlichung des ersten Datensatzes im Jahr 2016 Tausende von Studien vorangetrieben.

Der zweite Datensatz im Jahr 2018 ermöglichte es Astronomen zu zeigen, dass die Milchstraße vor etwa 10 Milliarden Jahren bei einer heftigen Kollision mit einer anderen Galaxie verschmolz.

Die Flut von Rohdaten wird von einem Team aus 450 europäischen Wissenschaftlern und Softwareentwicklern durchkämmt, die sechs Supercomputer sowie „von Menschen gesteuerte Algorithmen“ als Teil des Datenverarbeitungs- und Analysekonsortiums verwenden, sagte Mignard.

„Ohne diese Verarbeitungsgruppe gibt es keine Mission“, fügte er hinzu, denn jeden Tag produziert Gaia 700 Millionen Sternpositionen und 150 Millionen photometrische Messungen.

Das Team brauchte fünf Jahre, um die neuesten Daten zu liefern, die von 2014 bis 2017 beobachtet wurden.

„Wir können es kaum erwarten, dass die Astronomie-Community in unsere neuen Daten eintaucht, um noch mehr über unsere Galaxie und ihre Umgebung herauszufinden, als wir uns je hätten vorstellen können“, sagte der Gaia-Projektwissenschaftler der ESA, Timo Prusti.

Der endgültige Datensatz wird 2030 veröffentlicht, nachdem Gaia seine Mission zur Vermessung des Himmels im Jahr 2025 beendet hat.

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