Die Milchstraße umkreisen

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Eine künstlerische Darstellung der Milchstraße. Neue Ergebnisse liefern für die Bewegung der Sonne um die Galaxis und die Menge an unsichtbarer Dunkler Materie im galaktischen Halo neue Meßwerte. Jon Lomberg

 

Die Sonne ist etwa 25.000 Lichtjahre vom Zentrum unserer Galaxis, der Milchstraße, entfernt. Wie andere Spiralgalaxien besitzt sie eine Scheibe mit ausladenden Armen aus Sternen, Gas und Staub, die sich wie bei einem riesigen Windrad um die Galaxis winden. Die Sonne, die Erde und das Sonnensystem insgesamt liegen in einem Nebenarm, der zwischen zwei der Spiralarme liegt, die gemeinsam die Galaxis etwa 25.000 Lichtjahre von ihrem Zentrum entfernt ungefähr einmal alle zweihundert Millionen Jahre umrunden.

Da die Milchstraße beträchtliche Mengen an Staub enthält, der uns einen Blick im sichtbaren Licht verwehrt, ist es äußerst schwierig, die Galaxis von unserem Beobachtungspunkt innerhalb der Scheibe aus zu untersuchen. Daher ist das Wissen um die Einzelheiten zu den Spiralarmen in unserer eigenen Galaxis viel unzuverlässiger als über das Aussehen fremder Spiralgalaxien wie Andromeda, die wenige Millionen Lichtjahre entfernt ist, aber erfreulicherweise über der Ebene des verdunkelnden Staubs liegt. Dennoch sind zwei grundlegende Kenngrößen der Galaxis für Astronomen von Interesse: eine genauere Messung der Sonnenbewegung und die Gesamtmasse der Galaxis unter Einbeziehung der sogenannten “Dunklen Materie”.

Dreiunddreißig Astronomen, darunter Daniel Eisenstein vom CfA, sind diese Aufgabe mittels sorgfältiger Vermessung und Modellierung der Bewegung von 3.365 Sternen angegangen, wobei die Sterne ungefähr zwischen 13.000 und 46.000 Lichtjahre vom galaktischen Zentrum entfernt liegen. Durch Modellieren der gemeinschaftlichen Bewegung dieser Sterne können die Forscher die Drehung der Galaxis und darüber hinaus die relative Bewegung der Sonne messen. Da die Schwerkraft diese großräumigen Rotationseffekte steuert, legt das Ergebnis auch die Gesamtmasse innerhalb dieser Region fest.

Das Team berichtete diesen Monat im Astrophysical Journal, Ausgabe 759, daß die Sonne mit einer Umlaufgeschwindigkeit von 242 Kilometer/Sekunde (plus/minus ein paar Prozent) in der Galaxis voranstürmt. Die Gesamtmasse an Dunkler Materie in dem eingeschlossenen Volumen beträgt etwa 800 Milliarden Sonnenmassen; dies ist rund 30-mal mehr als die Galaxis insgesamt an Sternen und Gas aufweist. Beide Werte hat man früher schon veranschlagt, doch die neuen Ergebnisse verleihen diesen Zahlen Glaubwürdigkeit und bestätigen beiläufig eine Technik, die weiter wichtige Informationen liefern wird.

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