Neue Methode enthüllt verborgene Strukturen der Milchstraße

POTSDAM / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Erforschung der Milchstraße hat einen bedeutenden Fortschritt gemacht, indem eine innovative Methode zur Untersuchung ihrer Struktur und Dynamik entwickelt wurde.

Die Milchstraße, unsere Heimatgalaxie, ist ein faszinierendes und komplexes Gebilde, dessen vollständige Erfassung durch unsere Position innerhalb ihrer Scheibe erschwert wird. Die Beobachtung der Sterne ist durch interstellaren Staub und Gas eingeschränkt, was die Sicht auf weiter entfernte Regionen behindert. Doch eine neue Methode, entwickelt von Forschenden des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam in Zusammenarbeit mit der Universität Wien und dem Pariser Observatorium, verspricht, diese Hindernisse zu überwinden.

Statt sich ausschließlich auf die direkte Beobachtung einzelner Sterne zu verlassen, nutzen die Wissenschaftler die Umlaufbahnen bekannter Sterne, um die Struktur und Dynamik der Galaxie zu entschlüsseln. Diese Sterne, die sich um das galaktische Zentrum bewegen, dienen als natürliche Marker, um auch die Regionen jenseits unserer direkten Beobachtungsreichweite zu kartieren. Dies ermöglicht eine umfassendere Kartierung der Milchstraße, einschließlich der schwer zugänglichen Bereiche auf der gegenüberliegenden Seite der Galaxie.

Durch die Anwendung eines Modells zur Massenverteilung in der Milchstraße und der Analyse der Positionen und Geschwindigkeiten der Sterne konnten die Forschenden nicht nur die Umlaufbahnen der Sterne berechnen, sondern auch die mit jeder Umlaufbahn verknüpfte Masse ermitteln. Diese innovative Technik wurde auf Daten der APOGEE-Durchmusterung angewendet, die Teil des Sloan Digital Sky Survey ist, und ermöglichte eine detaillierte Kartierung der stellaren Kinematik in der gesamten Milchstraße.

Ein bemerkenswerter Aspekt dieser Forschung ist die Entdeckung der komplizierten Bewegungen der Sterne in der zentralen Balkenregion der Milchstraße. Diese Erkenntnisse wurden ohne die sonst üblichen Unsicherheiten bei der Entfernungsmessung der Sterne gewonnen. Durch die Rekonstruktion von Sternbahnen anhand echter Milchstraßensterne mit präzise bestimmten Parametern konnte das Team die chemischen Häufigkeiten und die Altersstruktur der Galaxie ermitteln.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich die Milchstraße in zwei verschiedenen Phasen gebildet hat. Die innere Scheibe entstand relativ schnell in den frühen Entwicklungsphasen der Galaxie, während die äußere Scheibe vor etwa sechs bis sieben Milliarden Jahren zu wachsen begann. Diese Erkenntnisse liefern ein umfassendes Bild der Sternpopulationen und der Entwicklung der Milchstraße.

Diese Forschungsergebnisse, die in drei Fachartikeln in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht werden sollen, eröffnen neue Perspektiven für das Verständnis unserer Galaxie. Sie zeigen, dass durch die Kombination von Beobachtungsdaten und theoretischen Modellen ein tieferes Verständnis der galaktischen Strukturen und ihrer Entwicklung möglich ist.