Aufruhr in der Milchstraße

 -  Aktuelles aus der Astronomie  - 
Bildquelle: T. Antoja et al. / Springer Nature

Vor einigen hundert Millionen Jahren flog die Sagittarius-Zwerggalaxie knapp an der Milchstraße vorbei – und diese Begegnung hinterließ Spuren in der Bewegung der Sterne in unserer Galaxie. Das zeigt die Analyse extrem präziser Positions- und Bewegungsdaten von sechs Millionen Sternen durch ein internationales Forscherteam. Die Messungen stammen vom europäischen Astrometrie-Satelliten Gaia, der seit 2014 gemeinsam mit der Erde die Sonne umkreist. Die Analyse der Gaia-Daten liefere damit einen Einblick in die Geschichte die Milchstraße, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“.

„Als wir auf die deutlichen Strukturen in den Daten stießen, waren wir zunächst geschockt und vermuteten Fehler in den Daten als Ursache“, sagt Teresa Antoja von der Universität Barcelona in Spanien, eine der beteiligten Forscher. Doch eine Vielzahl von Tests bestätigte die Echtheit der Muster. Antoja und ihre Kollegen hatten die Verteilung der Sterne bezüglich ihrer Positionen und Geschwindigkeiten untersucht, im so genannten Phasenraum. Die Verteilung erwies sich nicht als gleichförmig, sondern je nach ausgewählten Komponenten zeigten sich linien- und spiralförmige Muster.

In der Physik sind solche Strukturen im Phasenraum nicht unbekannt und gelten als Indiz dafür, dass ein äußerer Einfluss die Bewegung gestört hat. Die wahrscheinlichste Ursache einer solchen Störung wäre die enge Begegnung mit einer anderen Galaxie. Mithilfe von Computersimulationen solcher Begegnungen versuchten die Forscher daher, die beobachteten Muster im Phasenraum zu reproduzieren. Mit Erfolg: Der Vorbeiflug einer Zwerggalaxie irgendwann in den vergangenen 300 bis 900 Millionen Jahren könnte, wie sich zeigte, die beobachteten Strukturen produzieren.

Damit ließ sich ein möglicher „Täter“ identifizieren: Die Sagittarius-Zwerggalaxie. Dieses elliptische Sternsystem ist etwa 70.000 Lichtjahre von der Erde entfernt und enthält knapp 100 Millionen Sterne. Nach Berechnungen der Astronomen kollidiert das System in etwa 100 Millionen Jahren mit der Milchstraße. Aber schon in der Vergangenheit kam es immer wieder zu engen Begegnungen, die letzte liegt nach den Schätzungen der Forscher 200 bis 1000 Millionen Jahre zurück. Und das passt zu den Ergebnissen der Simulationen von Antoja und ihren Kollegen. Mithilfe genauerer Modelle wollen die Wissenschaftler jetzt versuchen, die Begegnung der beiden Sternsysteme genauer zu datieren.

Quelle: doi.org/10.1038/s41586-018-0510-7

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