Gaia veröffentlicht die detailliertesten Karten der Milchstraße, die jemals aufgenommen wurden

Das Europäische Weltraumorganisation (ESA) hat die neuesten Daten veröffentlicht von seinen 450 Millionen Euro Gaia-Mission. Es enthält Informationen über Milliarden von Sternen in unserer Milchstraße, einen Katalog von Tausenden von Objekten in unserem Sonnensystem wie Asteroiden und Monde sowie Daten von Millionen von Galaxien und Quasaren im Universum.

Gaias Ziel ist es, die genaueste und vollständigste mehrdimensionale Karte der Milchstraße zu erstellen. Dies wird Astronomen helfen, die Struktur der Galaxie und die vergangene Entwicklung über Milliarden von Jahren zu rekonstruieren und den Lebenszyklus von Sternen besser zu verstehen.

Gaia wurde von einem Konsortium aus 20 Ländern entwickelt, wurde im Dezember 2013 gestartet und begann im folgenden Jahr mit Beobachtungen von seiner Position etwa 1.5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt in entgegengesetzter Richtung zur Sonne, einem Punkt im Weltraum, der als L2 bekannt ist.

Gaia hat zwei Teleskope und das Raumschiff dreht sich einmal alle sechs Stunden, damit sie den Himmel abtasten und das Licht auf einen riesigen CCD-Sensor mit fast einer Milliarde Pixeln fokussieren – einem der größten, die jemals im Weltraum geflogen sind.

Die erste Datenveröffentlichung, basierend auf etwas mehr als einem Jahr Beobachtungen, wurde 2016 veröffentlicht und enthielt die Entfernungen und Bewegungen von zwei Millionen Sternen. Es folgte eine zweite Veröffentlichung im Jahr 2018, die den Zeitraum zwischen Juli 2014 und Mai 2016 abdeckte. Diese umfasste hochpräzise Messungen von fast 1.7 Milliarden Sternen sowie Messungen von Asteroiden in unserem Sonnensystem.

Die Daten werden die Schleusen für neue Entdeckungen öffnen

Josef Aschbacher

Eine erste Veröffentlichung von Gaia dritter Datensatz - was war veröffentlicht im Dezember 2020 – enthielt hochpräzise Messungen von fast zwei Milliarden Sternen. Es ermöglichte den Astronomen, die verschiedenen Populationen älterer und jüngerer Sterne bis zum äußersten Rand unserer Galaxie – dem sogenannten „galaktischen Antizentrum“ – zu verfolgen.

Heute haben ESA-Wissenschaftler den dritten vollständigen Datensatz veröffentlicht, der alles enthält, was Gaia beobachtet hat. Der Katalog enthält neue Informationen über die chemische Zusammensetzung, Sternentemperaturen, Farben, Massen, Alter und die Geschwindigkeit, mit der sich Sterne auf uns zu oder von uns weg bewegen, sowie Informationen zu 800 Doppelsternen, etwa 000 Asteroiden und Millionen von Galaxien und Quasare jenseits der Milchstraße.

Die Datenveröffentlichung besteht aus etwa 10 Terabyte an komprimierten Daten, was sie zu einer der reichhaltigsten astronomischen Datenmengen macht, die jemals veröffentlicht wurden.

Sterne in ihren Augen

Eines der überraschenden Ergebnisse der neuesten Gaia-Daten ist, dass die Sonde tsunamiähnliche Sternbeben in heißen, massereichen Sternen nachweisen kann. Das sind winzige Bewegungen auf der Oberfläche eines Sterns, die seine Form verändern. Zuvor hatte Gaia Oszillationen entdeckt, die die Sterne zum Anschwellen und Schrumpfen brachten, während sie ihre Kugelform beibehielten, aber jetzt hat es bei Tausenden von Sternen sogenannte „nichtradiale Oszillationen“ gesehen, die die gesamte Form des Sterns beeinflussen.

„Sternenbeben lehren uns viel über Sterne, insbesondere über ihre interne Funktionsweise. Gaia eröffnet eine Goldmine für die „Asteroseismologie“ massereicher Sterne“, sagt er Conny Aerts der KU Leuven in Belgien, der Mitglied der Gaia-Kollaboration ist. Sie fügt hinzu, dass Gaia in Zukunft in der Lage sein sollte, noch viele weitere Sternbeben zu entdecken.

Analog zum 100,000-Genome-Projekt in der Biologie sind wir heute in der Lage, Hunderte Millionen Sterne zu charakterisieren

Nicolas Walton

Die Gaia-Daten beinhalten auch die umfassendste chemische Karte der Milchstraße, die jemals erstellt wurde. Die Daten zeigen, dass Sterne, die näher am Zentrum und an der Ebene unserer Galaxie liegen, reicher an Metallen sind als Sterne in größerer Entfernung. Gaia hat außerdem über 200 mögliche Exoplaneten entdeckt, und es wird erwartet, dass bis zur Veröffentlichung des nächsten Datensatzes weitere entdeckt werden.

„Es ist ein fantastischer Tag für die Astronomie und die ESA“, bemerkte der Generaldirektor der ESA Josef Aschbacher heute bei einer Pressekonferenz. „Die Daten werden die Schleusen für neue Entdeckungen öffnen.“ Diese Ansicht wird von unterstützt Günther Häsinger, Wissenschaftsdirektor der ESA, der hinzufügt, dass Gaia „die Welt der Astronomie auf den Kopf stellt“. Er fügt hinzu, dass der Reichtum der von Gaia produzierten Daten dazu führt, dass jeden Tag im Durchschnitt fünf Artikel veröffentlicht werden, die auf seinen Daten basieren.

„Diese Veröffentlichung stellt einen großen Schritt nach vorne bei unserer Erstellung einer detaillierten Zählung unserer Milchstraße dar, die eine signifikante Stichprobe ihrer stellaren Bestandteile vollständig charakterisiert“, sagt er Nicolas Walton vom Institute of Astronomy an der University of Cambridge, der Mitglied der ist ESA-Gaia-Wissenschaftsteam „Analog zum 100-Genome-Projekt in der Biologie sind wir jetzt in der Lage, Hunderte Millionen Sterne zu charakterisieren, was uns ermöglicht, ihre Lebenszyklen von der Geburt bis zum Tod genau zu bestimmen und die unglaubliche Geschichte und Zukunft unserer Milchstraße zu verstehen. ”

Eine Reihe von wissenschaftlichen Arbeiten, die die Daten beschreiben, wird in einer Sonderausgabe von erscheinen Astronomie & Astrophysik.

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• Quelle: https://physicsworld.com/a/gaia-releases-most-detailed-maps-of-the-milky-way-ever-taken/