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Forscher haben die Masse der Milchstraße neu berechnet



  milky way Unsere Milchstraße ist größer als bisher angenommen. Es kann die größte Galaxie in der nahen intergalaktischen Nachbarschaft sein. Luis Calçada auf Flickr

Neue wissenschaftliche Erkenntnisse sind besonders interessant, wenn sie allgemein anerkanntes Wissen auf den Kopf stellen. Früher wurde angenommen, dass unsere Nachbargalaxie Andromeda viel größer ist als unsere Milchstraße – sogar mehr als doppelt so groß. Weitere Untersuchungen zeigten, dass Andromeda und die Milchstraße dieselbe Größe haben würden. Und jetzt die dritte Revision: Die Milchstraße ist viel größer als gedacht – und sogar Andromeda überstrahlt.

Laut einem Bericht der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), der diese Woche veröffentlicht wurde, ist es Wissenschaftlern erstmals gelungen, eine der grundlegendsten Figuren der Welt zu werden. Die Wissenschaft – die Masse unserer Galaxie – so genau zu berechnen wie nie zuvor . Alle bisherigen Versuche zur genauesten Berechnung sind laut Bericht selbst mit großem Aufwand immer fern.

Durch die Kombination von Daten der Weltraumsonde Gaia der Esa und Daten des Hubble-Weltraumteleskops, die von Esa und Nasa zusammengearbeitet werden, konnten die Astronomen die Masse der Milchstraße auf 1,5 Milliarden Sonnenmassen schätzen und der Radius bei 129.000 Lichtjahren.

Dunkle Materie für die Erfassung der Galaxiemasse unerlässlich

Der Grund für die bisher ungenauen Berechnungen liegt in der schwer fassbaren Dunklen Materie – einer hypothetischen Form der Materie, die 80 Prozent aller Materie im Universum ausmachen kann. Die Teamleiterin der Analyse, Laura Watkins von der Europäischen Südsternwarte, sagte in dem Bericht, dass dunkle Materie nicht leicht zu messen ist. "Dies führt zu der aktuellen Messunsicherheit in der Masse der Milchstraße – Sie können nicht genau messen, was Sie nicht sehen können", sagte sie.

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Um die Masse der dunklen Materie aufzuspüren, maßen Astronomen die Geschwindigkeit von Kugelsternhaufen – kugelförmige Sternhaufen mit Schwerkraft gebundenen Sternen – im Orbit um die Milchstraße der Galaxie. "Je massiver eine Galaxie ist, desto schneller bewegen sich ihre Cluster unter dem Einfluss der Schwerkraft", sagte der Astrophysiker Wyn Evans von der Universität Cambridge im Vereinigten Königreich. Die Umlaufgeschwindigkeit dieser Kugelsternhaufen ist viel größer, als dies bei sichtbarer Materie in der Milchstraße tatsächlich der Fall sein sollte. Daraus schließen die Wissenschaftler, dass dunkle Materie für diese zusätzliche Schwerkraft verantwortlich ist.

Neue Forschungsergebnisse nur durch Kooperation möglich

Mit der 3D-Detektionstechnologie der Weltraumsonde Gaia konnten Wissenschaftler erstmals dreidimensionale Messungen von Clustergeschwindigkeiten auswerten. " was ein Cluster der Erde nähert oder verlässt – das ist die Geschwindigkeit entlang unserer Sichtlinie ", sagte Evans. "Wir konnten auch die Seitwärtsbewegung der Cluster messen, aus denen die Gesamtgeschwindigkeit und damit die galaktische Masse berechnet werden kann."

Außerdem haben Forscher gerade Hunderttausende neue Galaxien in einem winzigen Teil des Universums entdeckt.

Als die kugelige Umlaufbahn unserer Milchstraße bis zu 130.000 Lichtpunkte erreicht Jahre vor unserem Sonnensystem fügten die Astronomen Daten aus dem Hubble-Weltraumteleskop hinzu. "Wir hatten das Glück, eine so großartige Kombination von Daten zu haben", sagte Roeland van der Marel vom Hubble Institute der NASA. "Durch die Kombination der Messungen von 34 globularen Clustern mit Gaia mit den Messungen von 12 weiteren Haufen mit Hubble konnten wir die Masse der Milchstraße auf eine Weise bestimmen, die ohne diese beiden Weltraumteleskope nicht möglich wäre."

Andromeda ist vielleicht kaum halb so groß wie die Milchstraße

Die neuen Erkenntnisse verändern unsere Sicht auf unsere Heimatgalaxie. Mit einer Masse von 1,5 Billionen Sonnenmassen bewegt sich die Milchstraße jetzt im intergalaktischen Mittelfeld, könnte aber sogar vor Andromeda die größte Galaxie in der Nachbarschaft sein. Das gegenwärtige Wissen schätzt die Masse unserer Nachbargalaxie auf 800 Milliarden Sonnenmassen – das ist etwas mehr als die Hälfte der neu entdeckten Masse der Milchstraße. Dies bedeutet auch, dass die bevorstehende Kollision und das Zusammenführen der beiden Galaxien sehr unterschiedlich sein werden. Bisher dachte man, Andromeda würde die Milchstraße verschlingen. Nach dem derzeitigen Stand scheint das Gegenteil der Fall zu sein.


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