Unsere Galaxie sieht völlig anders aus, als wir dachten

Der traditionellen Darstellung der Milchstraße zufolge hat unsere Galaxie vier Hauptspiralarme, die von einem dicken, zentralen Sternbulge ausgehen, doch neuere Forschungen deuten darauf hin, dass es nur zwei gibt. Die Entdeckung könnte unser Verständnis der Milchstraße verändern.

In den letzten Jahren hat sich die Teleskoptechnologie verbessert und mit ihr kam die Erkenntnis, dass die überwiegende Mehrheit der Galaxien in eine von drei Hauptformen eingeteilt werden kann: spiralförmig, unregelmäßig oder elliptisch. Die meisten haben zwei unterschiedliche „Arme“ und die Spiralen sind in kleinere Arme unterteilt. Astronomen stellen sich die Milchstraße seit vielen Jahren als Spiralgalaxie mit einem zentralen Bulge und vier Hauptspiralarmen sowie mehreren anderen kleineren, verzweigten Armen vor. Der bisherigen Theorie zufolge wurde diese Aufspaltung durch Kollisionen mit anderen Galaxien oder Galaxienhaufen verursacht. Beobachtungen deuten darauf hin, dass die Milchstraße, wenn sie eine vierarmige Spiralgalaxie wäre, äußerst selten wäre. Und wenn das der Fall wäre, dann müsste es ein einzigartiges Merkmal geben, das zu einer so einzigartigen Form führte. Den Forschern zufolge ist es wahrscheinlicher, dass wir die Form von Anfang an falsch verstanden haben: Sie glauben, dass die Milchstraße, wie die meisten anderen Galaxien, nur zwei Hauptarme hat.

Ein Team von Astronomen hat eine neue Studie veröffentlicht, die zeigt, dass wir seit Jahrzehnten eine falsche Vorstellung von der Form der Milchstraße haben und dass unsere Galaxie wie die meisten Spiralgalaxien zwei Hauptarme hat. All dies wurde von Weltraumforschern der Chinesischen Akademie der Wissenschaften festgestellt, die mehrere Quellen astronomischer Daten analysierten, um die wahre Form unserer Galaxie besser zu verstehen. „Trotz viel Arbeit bleibt die Morphologie der gesamten Spiralstruktur der Milchstraße etwas ungewiss“, schrieben die Astronomen in einem Artikel, in dem sie ihre Forschungen und Schlussfolgerungen beschrieben. „Genaue Entfernungsmessungen haben uns in den letzten zwei Jahrzehnten die Möglichkeit gegeben, diese Frage zu lösen.“

Hubble-Weltraumteleskopbild einer doppelarmigen Spiralgalaxie, NGC 1300. Die Milchstraße sieht wahrscheinlich auch so aus
Zu diesem Schluss kam das Forschungsteam durch die Analyse von Daten einer neuen Generation von Raumfahrzeugen, die alle über eine Technologie verfügen, mit der sie messen können, wie weit jeder Stern von uns entfernt ist. Das Team wertete Daten einer neuen Generation von Raumfahrzeugen aus, die jeweils mit einer Technologie ausgestattet sind, mit der sie messen können, wie weit jeder Stern von uns entfernt ist. Ein solches Instrument ist die Long-Baseline-Interferometrie, mit der die Entfernung von Mikrowellen emittierenden Sternen sehr präzise gemessen werden kann. Damit vermaßen sie 200 solcher Sterne und begannen auf deren Grundlage eine Karte der Milchstraße zu erstellen.

Hinzu kamen Daten des Gaia-Weltraumteleskops der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), das die Bewegung von Sternen und ihre Position relativ zur Erde überwacht. Die Astronomen konzentrierten sich insbesondere auf die heißen und massereichen Sterne in den Gaia-Daten, die sogenannten OB-Sterne. Diese großen Sterne brennen heiß, hell und schnell, was bedeutet, dass sie sich im Laufe ihres Lebens nur sehr wenig bewegen und relativ leicht zu verfolgen sind, was sie perfekt für Kartierungszwecke macht. Für die Karte wurden Daten von 24.000 OB-Sternen verwendet, und es wurden auch Daten von fast tausend offenen Sternhaufen hinzugefügt, ebenfalls mit freundlicher Genehmigung von Gaia. Auf dieser Grundlage kamen Astronomen zu dem Schluss, dass die Milchstraße eine Balkenspiralgalaxie mit nur zwei Hauptarmen ist, die vom dichten Zentralband ausgehen.

„Die Arme Norma und Perseus sind wahrscheinlich die beiden symmetrischen Arme der inneren Milchstraße. Während sie sich von der inneren Galaxie zu den äußeren Teilen erstrecken, zweigen sie ab und verbinden sich mit den Armen Centaurus bzw. Sagittarius.“ Am Rande der Milchstraße, schreiben Astronomen, gibt es entfernte und fragmentierte unregelmäßige Arme, die nicht mit der zentralen Ausbuchtung der Galaxie verbunden sind, in der sich die meisten Sterne befinden. Die Fragmentierung der Spiralarme könnte durch Kollisionen mit anderen Galaxien oder sogar Galaxienhaufen in der Urgeschichte unserer Galaxie verursacht worden sein.

Das Astronomenteam kam zu dem Schluss, dass dieses neue Modell der Form der Milchstraße eine alternative Grundlage für zukünftige Studien zur galaktischen Struktur bieten könnte. Sie erkennen an, dass dieses neue Galaxienmodell unvollständig ist und werden weiterhin Daten aus anderen Quellen und laufende Gaia-Ergebnisse hinzufügen. Gaia wurde 2013 gestartet und soll das Universum noch mindestens zwei Jahre, bis 2025, überwachen. Die Forschung des Forschungsteams im Astrophysical Journal wurde publiziert.