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Gigantische X-förmige Struktur gibt Hinweise auf galaktische Geschichte

19. Juli 2016

Zwei Astronomen haben die erste direkte Abbildung einer gigantischen x-förmigen Struktur rund um das Zentrum der Milchstraße erstellt. Das Projekt profitierte von Offenheit im Umgang mit wissenschaftlichen Daten: Es begann, als Dustin Lang (Universität Toronto) einen Tweet mit einem selbst angefertigten Milchstraßenbild verschickte; Melissa Ness (Max-Planck-Institut für Astronomie) erkannte das wissenschaftliche Potenzial der dort gezeigten Daten für die Geschichte unserer Galaxis. Die x-förmige Struktur zeigt an, dass die zentrale Verdickung unserer Milchstraße durch dynamische Wechselwirkungen der Sterne entstanden sein dürfte, nicht durch den Zusammenstoß mit kleineren Galaxien.
Abbildung 1: Das X im Herzen der Milchstraße: In diesem Bild ist die X-förmige Verteilung von Sternen im Bulge unserer Milchstraße besonders deutlich herausgearbeitet. Das Bild zeigt die zentralen 30 Grad galaktischer Breite und galaktischer Länge. Es basiert auf Daten des NASA-Satelliten WISE. Bild vergrößern
Abbildung 1: Das X im Herzen der Milchstraße: In diesem Bild ist die X-förmige Verteilung von Sternen im Bulge unserer Milchstraße besonders deutlich herausgearbeitet. Das Bild zeigt die zentralen 30 Grad galaktischer Breite und galaktischer Länge. Es basiert auf Daten des NASA-Satelliten WISE.

Manchmal reicht ein einziger Tweet, um ein Forschungsprojekt in Gang zu setzen. Als Dustin Lang vom Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics der Universität Toronto im Mai 2015 ein Bild der Milchstraße tweetete, das er aus Daten des NASA-Satelliten WISE erstellt hatte, war er zunächst einmal froh, ein komplexes Projekt zu einem guten Abschluss gebracht zu haben. (Sein Kommentar zum Bild lautet "Ich will gar nicht zugeben, wie lang es gedauert hat, 150 gigapixel zu diesem WISE[-Bild] aufzusummieren.) Was er zu jenem Zeitpunkt nicht wusste: dass sein Tweet bereits der Auftakt zu einem ganz anderen Forschungsprojekt war.

Als Melissa Ness vom Max-Planck-Institut für Astronomie den Tweet sah, fiel ihr auf, dass darauf eine Struktur zu sehen war, nach der Astronomen lange gesucht hatten, die sie aber noch nie hatten abbilden können: eine X-förmige Anordnung von Sternen in der zentralen Verdickung, dem sogenannten "Bulge" unserer Milchstraße.

Abbildung 2: In dieser Karte der zentralen Regionen der Milchstraße ist die X-förmige Verteilung von Sternen sichtbar. Die Karte wurde von Dustin Lang aus Daten des NASA-Infrarotsatelliten WISE erstellt. Bild vergrößern
Abbildung 2: In dieser Karte der zentralen Regionen der Milchstraße ist die X-förmige Verteilung von Sternen sichtbar. Die Karte wurde von Dustin Lang aus Daten des NASA-Infrarotsatelliten WISE erstellt.

Einige Wochen später trafen sich Ness und Lang auf einer Konferenz und machten sich gemeinsam daran, Langs Bilder so aufzubereiten, dass das gigantische X im Herz unserer Galaxis deutlich sichtbar wurde. Die Ergebnisse wurden jüngst in der Fachzeitschrift Astronomical Journal veröffentlicht.

Für Astronomen wie Ness, die sich für die Entwicklungsgeschichte unserer Heimatgalaxie interessieren, ist der Bulge ein wichtiges Element bei der Entstehung unserer Galaxie. Ness sagt: "Wenn wir den Bulge verstehen, dann verstehen wir die Schlüsselprozesse, die das Entstehen und die Form unserer Galaxie bestimmt haben." Speziell die Anwesenheit der X-Struktur zeigt an, dass die zentrale Verdickung unserer Milchstraße sich durch die dynamische Wechselwirkung der Sterne unserer Galaxis entwickelt hat und nicht, so die Alternativerklärung, durch die Verschmelzung kleinerer Galaxien mit unserer eigenen.

Für Lang ist der wichtigste Aspekt der Arbeit die Rolle, die der offene Umgang mit wissenschaftlichen Ergebnissen gespielt hat. Er sagt: "Für mich ist diese Studie ein Beispiel dafür, was an unerwarteter interessanter Wissenschaft möglich wird, wenn große Datensets öffentlich gemacht werden. Ich freue mich sehr, dass meine WISE-Himmelskarten jetzt benutzt wurden um Fragen zu beantworten, die ich vorher noch nicht einmal kannte."

Zusatzinformationen

Eine umfasserende Erklärung der hier vorgestellten Forschungsergebnisse und ihrer Hintergründe findet sich auf dieser Hintergrundseite.

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