Plancks tiefer Blick in die Milchstraße

Astronomen entdecken beim Kartieren der kosmischen Hintergrundstrahlung unbekannte Details unserer eigenen Galaxie.

Ein Beitrag von Karl Urban. Quelle: ESA, Peel et al. 2011.

Beim Versuch, eine umfassende Karte der kosmischen Hintergrundstrahlung herzustellen, haben Forscher mehrere Regionen der Milchstraße genauer untersucht. Sie berichteten darüber auf einer internationalen Tagung im italienischen Bologna.

Eine erste Forschergruppe um Michael Peel von der Universität Manchester hatte eine diffuse Form der Mikrowellenstrahlung analysiert. Sie entsteht rund um die Ebene der Milchstraße und bedeckt somit einen größeren Teil des Himmels. Bereits von der US-amerikanischen Mission Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) entdeckt, waren die Ursprünge dieser Strahlung bislang unklar.

ESA/Planck Collaboration
Mikrowellenstrahlung, die wohl überwiegend von rotierende Staubkörnern ausgesendet wird
(Bild: ESA/Planck Collaboration)

Mit dem ESA-Teleskop Planck gelang es jetzt, die Eigenschaften der Strahlung deutlich genauer zu messen und mit möglichen Ursachen abzugleichen. Demnach kommen mehrere Entstehungsprozesse in Frage: Freie Elektronen könnten zu Synchrotronstrahlung angeregt werden, während sie durch das galaktische Magnetfeld wandern. Bislang kannte man solche Prozesse aber vor allem aus dem Umfeld von Supernovae, die bevorzugt im Bereich der Milchstraßenebene stattfinden. Allerdings deuten die Ergebnisse der Forscher darauf hin, dass überwiegend rotierende Staubkörner für die diffusen Emissionen verantwortlich sind. Die Körner rotieren so schnell, dass elektrische Dipole im fraglichen Frequenzbereich Mikrowellen aussenden.

Eine zweite Forschergruppe um Jonathan Aumont von der Universität Paris-Süd erstellte erstmals eine Karte des galaktischen Kohlenstoffmonoxids. Das Molekül ist zwar relativ selten, tritt jedoch meist zusammen mit Wasserstoffgas in Sternentstehungsgebieten auf und verursacht ungleich hellere Emissionslinien. Bislang konnte das Molekül mit irdischen Radioteleskopen aber nur zeitaufwendig und deshalb punktuell gemessen werden. Die neue Verteilungskarte entstand dagegen vergleichsweise schnell und lieferte nun auch Hinweise auf bisher unbekannte Gaswolken mit besonders geringer Dichte.

ESA/Planck Collaboration
Erste Kohlenmonoxid-Karte der Milchstraße
(Bild: ESA/Planck Collaboration)

Beide Ergebnisse sind eine Art Abfallprodukt der Planck-Messungen: Die von den Forschern verwendeten Daten müssen herausgerechnet werden, damit sich schließlich ein ungestörter Blick auf die kosmische Hintergrundstrahlung abzeichnet. Sie entstand direkt nach dem Urknall und ist deshalb von Effekten in unserer eigenen Milchstraße unabhängig. Da die Instrumente an Bord von Planck aber sehr genau arbeiten, müssen auch schwache und bisher unbekannte Prozesse im Umfeld der Milchstraße untersucht werden, um sie dann aus der Karte des frühen Universums zu eliminieren. Diese Arbeit soll bis 2013 abgeschlossen sein.

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