Teleskop erstellt die detaillierteste Infrarotkarte unserer Milchstraße aller Zeiten

Astronomen haben eine gigantische Infrarotkarte der Milchstraße veröffentlicht, die mehr als 1,5 Milliarden Objekte enthält – die detaillierteste, die jemals erstellt wurde. Mit dem VISTA-Teleskop der Europäischen Südsternwarte beobachtete das Team über 13 Jahre lang die zentralen Regionen unserer Galaxie. Mit 500 Terabyte Daten ist dies das größte Beobachtungsprojekt, das jemals mit einem ESO-Teleskop durchgeführt wurde.

Ein Dokument mit den detaillierten Ergebnissen ist veröffentlicht im Journal Astronomie & Astrophysik.

„Wir haben so viele Entdeckungen gemacht, dass wir die Sicht auf unsere Galaxie für immer verändert haben“, sagt Dante Minniti, ein Astrophysiker an der Universidad Andrés Bello in Chile, der das Gesamtprojekt leitete.

Diese rekordverdächtige Karte besteht aus 200.000 Bildern, die von VISTA, dem Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy der ESO, aufgenommen wurden. Das Teleskop befindet sich am Paranal-Observatorium der ESO in Chile und dient vor allem dazu, große Bereiche des Himmels zu kartieren. Das Team verwendete VISTAs Infrarotkamera VIRCAM, die durch den Staub und das Gas blicken kann, das unsere Galaxie durchdringt. Sie ist daher in der Lage, die Strahlung aus den verborgensten Orten der Milchstraße zu sehen und öffnet so ein einzigartiges Fenster zu unserer galaktischen Umgebung.

Dieser gigantische Datensatz deckt eine Himmelsfläche ab, die 8600 Vollmonden entspricht, und enthält etwa 10 Mal mehr Objekte als eine zuvor vom selben Team veröffentlichte Karte im Jahr 2012. Dazu gehören neugeborene Sterne, die oft in Staubkokons eingebettet sind, und Kugelsternhaufen – dichte Gruppen von Millionen der ältesten Sterne in der Milchstraße. Durch die Beobachtung von Infrarotlicht kann VISTA auch sehr kalte Objekte erkennen, die bei diesen Wellenlängen leuchten, wie Braune Zwerge („gescheiterte“ Sterne, die keine anhaltende Kernfusion aufweisen) oder frei schwebende Planeten, die keinen Stern umkreisen.

Die Beobachtungen begannen 2010 und endeten in der ersten Hälfte des Jahres 2023. Insgesamt dauerten sie 420 Nächte. Durch die mehrmalige Beobachtung jedes Himmelsausschnitts konnte das Team nicht nur die Position dieser Objekte bestimmen, sondern auch verfolgen, wie sie sich bewegen und ob sich ihre Helligkeit ändert.

Sie kartierten Sterne, deren Leuchtkraft sich periodisch ändert und die als kosmische Lineale zur Messung von Entfernungen verwendet werden können. Dadurch erhielten wir eine genaue 3D-Ansicht der inneren Regionen der Milchstraße, die zuvor von Staub verdeckt waren. Die Forscher verfolgten auch Hypergeschwindigkeitssterne – sich schnell bewegende Sterne, die aus der zentralen Region der Milchstraße katapultiert wurden, nachdem sie dem dort lauernden supermassiven Schwarzen Loch nahe gekommen waren.

Die neue Karte enthält Daten, die im Rahmen der VISTA-Variablen in der Vía Láctea-Umfrage (VVV) und des Begleitprojekts, der VVV eXtended-Umfrage (VVVX), erfasst wurden.

„Das Projekt war eine monumentale Anstrengung, die nur möglich war, weil wir ein großartiges Team um uns hatten“, sagt Roberto Saito, Astrophysiker an der Universidade Federal de Santa Catarina in Brasilien und Hauptautor der Studie.

Die VVV- und VVVX-Durchmusterungen haben bereits zu mehr als 300 wissenschaftlichen Artikeln geführt. Da die Durchmusterungen nun abgeschlossen sind, wird die wissenschaftliche Auswertung der gesammelten Daten noch Jahrzehnte andauern. In der Zwischenzeit wird das Paranal-Observatorium der ESO für die Zukunft vorbereitet: VISTA wird mit seinem neuen Instrument 4MOST aufgerüstet und das Very Large Telescope (VLT) der ESO erhält sein MOONS-Instrument. Gemeinsam werden sie Spektren von Millionen der hier untersuchten Objekte liefern, und es sind zahllose Entdeckungen zu erwarten.