Heute hat die Gaia-Mission der ESA ihren neuen Datenschatz über unsere Heimatgalaxie veröffentlicht.

Astronomen beschreiben seltsame “Sternenbeben”, stellare DNA, asymmetrische Bewegungen und andere faszinierende Erkenntnisse in dieser bisher detailliertesten Milchstraßendurchmusterung.

Gaia ist die Mission der ESA, die genaueste und vollständigste mehrdimensionale Karte der Milchstraße zu erstellen. Dies ermöglicht es Astronomen, die Struktur unserer Heimatgalaxie und die vergangene Entwicklung über Milliarden von Jahren zu rekonstruieren und den Lebenszyklus von Sternen und unseren Platz im Universum besser zu verstehen.

Was ist neu in Data Release 3?
Gaias Datenveröffentlichung 3 enthält neue und verbesserte Details für fast zwei Milliarden Sterne in unserer Galaxie. Der Katalog enthält neue Informationen wie chemische Zusammensetzungen, Sterntemperaturen, Farben, Massen, Alter und die Geschwindigkeit, mit der sich Sterne auf uns zu oder von uns weg bewegen (Radialgeschwindigkeit). Viele dieser Informationen wurden durch die neu veröffentlichten Spektroskopiedaten enthüllt, eine Technik, bei der das Sternenlicht in seine konstituierenden Farben (wie ein Regenbogen) aufgeteilt wird. Die Daten enthalten auch spezielle Teilmengen von Sternen, z. B. solche, die die Helligkeit im Laufe der Zeit ändern.

Neu in diesem Datensatz ist auch der bisher größte Katalog von Doppelsternen, Tausenden von Objekten des Sonnensystems wie Asteroiden und Monden von Planeten sowie Millionen von Galaxien und Quasaren außerhalb der Milchstraße.

Sternenbeben
Eine der überraschendsten Entdeckungen, die aus den neuen Daten hervorgehen, ist, dass Gaia in der Lage ist, Sternenbeben – winzige Bewegungen auf der Oberfläche eines Sterns – zu erkennen, die die Formen von Sternen verändern, wofür das Observatorium ursprünglich nicht gebaut wurde.

Zuvor fand Gaia bereits radiale Schwingungen, die dazu führen, dass Sterne periodisch anschwellen und schrumpfen, während sie ihre kugelförmige Form beibehalten. Aber Gaia hat jetzt auch andere Schwingungen entdeckt, die eher wie großflächige Tsunamis sind. Diese nichtradialen Schwingungen verändern die globale Form eines Sterns und sind daher schwerer zu erkennen.

Gaia fand starke nichtradiale Sternenbeben in Tausenden von Sternen. Gaia enthüllte auch solche Schwingungen in Sternen, die selten zuvor gesehen wurden. Diese Sterne sollten nach der aktuellen Theorie keine Beben haben, während Gaia sie an ihrer Oberfläche entdeckte.

“Starquakes lehren uns viel über Sterne, insbesondere über ihre inneren Abläufe. Gaia eröffnet eine Goldmine für die ‘Asteroseismologie’ massereicher Sterne”, sagt Conny Aerts von der KU Leuven in Belgien, die Mitglied der Gaia-Kollaboration ist.

Die DNA der Sterne
Woraus Sterne gemacht sind, kann uns etwas über ihren Geburtsort und ihre Reise danach und damit über die Geschichte der Milchstraße erzählen. Mit der heutigen Datenveröffentlichung enthüllt Gaia die größte chemische Karte der Galaxie, die an 3D-Bewegungen gekoppelt ist, von unserer Sonnennachbarschaft bis zu kleineren Galaxien, die unsere umgeben.

Einige Sterne enthalten mehr “Heavy Metals” als andere. Während des Urknalls bildeten sich nur leichte Elemente (Wasserstoff und Helium). Alle anderen schwereren Elemente – von Astronomen Metalle genannt – sind in Sternen eingebaut. Wenn Sterne sterben, setzen sie diese Metalle in das Gas und den Staub zwischen den Sternen frei, das als interstellares Medium bezeichnet wird und aus dem sich neue Sterne bilden. Aktive Sternentstehung und Tod werden zu einer Umgebung führen, die reicher an Metallen ist. Daher ist die chemische Zusammensetzung eines Sterns ein bisschen wie seine DNA und gibt uns entscheidende Informationen über seinen Ursprung.

Mit Gaia sehen wir, dass einige Sterne in unserer Galaxie aus Urmaterial bestehen, während andere wie unsere Sonne aus Materie bestehen, die von früheren Generationen von Sternen angereichert wurde. Sterne, die näher am Zentrum und der Ebene unserer Galaxie liegen, sind reicher an Metallen als Sterne in größeren Entfernungen. Gaia identifizierte auch Sterne, die ursprünglich aus anderen Galaxien als unserer eigenen stammten, basierend auf ihrer chemischen Zusammensetzung.

“Unsere Galaxie ist ein wunderschöner Schmelztiegel von Sternen”, sagt Alejandra Recio-Blanco vom Observatoire de la Côte d’Azur in Frankreich, die Mitglied der Gaia-Kollaboration ist.

“Diese Vielfalt ist extrem wichtig, weil sie uns die Geschichte der Entstehung unserer Galaxie erzählt. Es enthüllt die Prozesse der Migration innerhalb unserer Galaxie und der Akkretion von externen Galaxien. Es zeigt auch deutlich, dass unsere Sonne und wir alle zu einem sich ständig verändernden System gehören, das dank der Ansammlung von Sternen und Gas unterschiedlicher Herkunft entstanden ist.”

Doppelsterne, Asteroiden, Quasare und mehr
Andere Artikel, die heute veröffentlicht werden, spiegeln die Breite und Tiefe von Gaias Entdeckungspotenzial wider. Ein neuer Doppelsternkatalog präsentiert die Masse und Entwicklung von mehr als 800.000 Doppelsternsystemen, während eine neue Asteroidendurchmusterung, die 156.000 Gesteinskörper umfasst, tiefer in den Ursprung unseres Sonnensystems eindringt. Gaia enthüllt auch Informationen über 10 Millionen veränderliche Sterne, mysteriöse Makromoleküle zwischen Sternen sowie Quasare und Galaxien außerhalb unserer eigenen kosmischen Nachbarschaft.

“Im Gegensatz zu anderen Missionen, die auf bestimmte Objekte abzielen, ist Gaia eine Vermessungsmission. Dies bedeutet, dass Gaia, während sie den gesamten Himmel mehrmals mit Milliarden von Sternen untersucht, Entdeckungen machen wird, die andere engagiertere Missionen verpassen würden. Dies ist eine seiner Stärken, und wir können es kaum erwarten, dass die Astronomie-Community in unsere neuen Daten eintaucht, um noch mehr über unsere Galaxie und ihre Umgebung herauszufinden, als wir uns hätten vorstellen können”, sagt Timo Prusti, Projektwissenschaftler für Gaia bei der ESA.

Gaia ist die Mission der ESA, die genaueste und vollständigste mehrdimensionale Karte der Milchstraße zu erstellen. Dies ermöglicht es Astronomen, die Struktur unserer Heimatgalaxie und die vergangene Entwicklung über Milliarden von Jahren zu rekonstruieren und den Lebenszyklus von Sternen und unseren Platz im Universum besser zu verstehen.

Quelle: ESA

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