Astronomie : Satellit Gaia kartiert über eine Milliarde Sterne

Astronomen veröffentlichen die bisher genaueste Karte des Himmels. Sie soll helfen, der Dunklen Materie auf die Spur zu kommen.

Kosmischer Ausblick. Die Karte zeigt, wie die Sterne in unserer Umgebung verteilt sind. Foto: AFP/Esa
Kosmischer Ausblick. Die Karte zeigt, wie die Sterne in unserer Umgebung verteilt sind.Foto: AFP/Esa

Es ist die bisher umfangreichste Karte des Sternenhimmels: Der europäische Astronomiesatellit „Gaia“ hat Position und Helligkeit von 1,14 Milliarden Sternen in der Milchstraße kartiert. Das sind rund ein Prozent der Sterne unserer Heimatgalaxie. Die Raumfahrtagentur Esa veröffentlichte die Daten der kosmischen Volkszählung am Mittwoch im spanischen Villanueva de la Cañada. „„Gaia“ ist an der Spitze der Astrometrie und kartiert den Himmel mit einer bislang unerreichten Präzision“, schwärmte Esa-Wissenschaftsdirektor Alvaro Giménez.

Der europäische Satellit war am 19. Dezember 2013 gestartet worden und hatte im Juli 2014 mit der Astrometrie begonnen, also mit der Vermessung der Sterne. Ziel der auf fünf Jahre angelegten Mission ist die bislang detaillierteste 3-D-Karte unserer Milchstraße. Das fliegende Observatorium hat dafür eine Digitalkamera mit einer Milliarde Pixel an Bord und könnte noch eine Cent-Münze auf dem Mond erkennen. Die jetzt veröffentlichten Daten enthalten die Messungen der ersten 14 Monate, von Juli 2014 bis September 2015. Die Daten der gesamten Mission werden nach Esa-Angaben selbst in komprimiertem Zustand mehr als 1,5 Millionen CD-ROMs füllen.

Zusätzlich zu der Karte von einer Milliarde Sternen hat der Satellit den Angaben zufolge einen 3D-Film von den Bewegungen der zwei Millionen hellsten Sterne in unserer kosmischen Umgebung erstellt. Darüber hinaus hat Gaia die Helligkeitsschwankungen von mehr als 3000 variablen Sternen vermessen und Tausende Objekte außerhalb der Milchstraße kartiert. „Gaia markiert einen wesentlichen Fortschritt in der Kartierung des Himmels“, betonte Anthony Brown vom Datenverarbeitungs- und -analysezentrum im holländischen Leiden bei der Datenpräsentation. Die Detailschärfe der Gaia-Daten sei vergleichbar mit Aufnahmen des „Hubble“-Weltraumteleskops. Es sei wie eine „Hubble“-Aufnahme des gesamten Himmels, erläuterte Brown.

Auf der Suche nach der Dunklen Materie

Die Forscher erhoffen sich von den Daten nicht nur neue Einblicke in die Verteilung und Entwicklung der Sterne in unserer Milchstraße, sondern auch in die Verteilung und möglicherweise die Natur der rätselhaften Dunklen Materie in unserer Galaxie. Dieser unsichtbare Stoff, der sich nur durch seine Schwerkraft bemerkbar macht, ist im Universum laut Theorie über fünf Mal häufiger als die uns vertraute Materie und gehört zu den größten Rätseln der Physik. Außerdem möchten die Astronomen mit den Gaia-Daten die kosmischen Entfernungsmaßstäbe besser eichen und so nicht nur ein genaueres Bild unserer Heimatgalaxie erhalten, sondern auch des ferneren Weltalls.

Kartograf des Himmels. Die Grafik zeigt die Sonde "Gaia". Foto: dpa/Astrium
Kartograf des Himmels. Die Grafik zeigt die Sonde "Gaia".Foto: dpa/Astrium

Das fliegende Observatorium wird jedoch nicht nur Sterne vermessen, sondern auch zahlreiche Asteroiden und andere Kleinkörper in unserem Sonnensystem entdecken. „Jeder Lichtpunkt wird kartiert“, sagte Timo Prusti von der Esa. Auf diese Weise werde der Satellit auch die genaue Position rund einer Million anderer Galaxien bestimmen. Schon jetzt haben die Astronomen in den Daten mehr als 2000 ferne aktive Galaxien identifiziert, sogenannte Quasare. Die Wissenschaftler beschreiben die ersten Daten des Satelliten in 15 Fachaufsätzen in einer Sonderausgabe des Journals „Astronomy & Astrophysics“.

„Der Satellit arbeitet gut, und wir haben gezeigt, dass es möglich ist, die Analyse einer Milliarde Sterne zu bewältigen“, betonte Prusti. „Die heutige Veröffentlichung liefert uns einen ersten Eindruck der außergewöhnlichen Daten, die wir erwarten können, und die unser Wissen über die Verteilung und Bewegung von Sternen in unserer Galaxie revolutionieren werden“, ergänzte Giménez. (dpa)

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