Unsere Milchstraße ist anscheinend von den Gammastrahlen eines seltenen Isotops von Aluminium, das von explodierenden Sternen produziert wird, durchdrungen.
Ein Beitrag von Ingo Froeschmann. Quelle: ESA.
Die neuen Messungen haben es den Astronomen erlaubt, die Häufigkeit von Supernova Explosionen in der Milchstraße mit etwa zwei pro Jahrhundert zu bestimmen. Das entspricht der Häufigkeit, die in anderen Galaxien auftritt. Die Forscher kalkulierten zudem, dass jedes Jahr im Durchschnitt 7,5 Sterne in der Milchstraße entstehen.
Schwere Sterne und Supernova Explosionen produzieren ein radioaktives Isotop des Aluminiums, Aluminium-26. Der Verfall und damit die Umwandlung des Isotops in Magnesium erzeugen Gammastrahlen, die von Astronomen beobachtet werden können.
Das Team verwendete die ESA Raumsonde Integral, gestartet 2002, um die Verteilung der Gammastrahlen in der Scheibe der Milchstraße zu untersuchen. Die Astronomen konnten erkennen, dass die Gammastrahlen aus der zentralen Region der Galaxie kamen und nicht aus regionalen Herden näher an der Erde stammten.
Materie im Zentrum der Galaxie rotiert schneller um das Zentrum der Milchstraße als Materie weiter draußen und gleicht so die dort höhere Sogwirkung der Gravitation aus. Dadurch werden Gammastrahlen unterschiedlich vom Doppler Effekt beeinflusst, was von der Erde aus beobachtet werden kann: Gammastrahlen aus der Umgebung der Erde würden uns weniger verschoben erreichen.
Gammastrahlen durchdringen den Staub und das Gas, das viele der Sternentstehungsgebiete der Galaxie verdunkelt. „Die Beobachtung von Aluminium-26 liefert eine Momentaufnahme der Galaxie für uns,“ sagt Dieter Hartmann, Astronom an der Clemson University in South Carolina. „Wir haben ein genaues Bild, welches wir zuvor nicht hatten.“
(Bild: Max Planck Institut)
Auf der Grundlage der Verteilung der Gammastrahlen haben Roland Diehl vom Max Planck Institut für extraterrestrische Physik Physik in Garching bei München und seine Kollegen ausgerechnet, dass die gesamte Masse von Aluminium-26 in unserer Galaxie etwa drei Sonnenmassen entspricht.
Aluminium-26 hat eine Halbwertzeit von 750 000 Jahren, womit es den Forschern eine Schätzung der Supernovae in der nahen Vergangenheit erlaubt. Sie leiteten daraus ab, dass etwa alle 50 Jahre eine Explosion nötig ist, um die beobachtete Menge an Aluminium-26 zu produzieren. Seit einiger Zeit ist keine Supernova mehr beobachtet worden, die nächste ist sozusagen überfällig. „Wir warten nun schon seit etwa 300 Jahren,“ sagte Hartmann.
„Unsere Galaxie ist nicht der größte Produzent von Sternen oder Supernovae im Universum, trotzdem herrscht eine Menge Aktivität,“ stellt Diehl fest. „Eine nachhaltige Sternentstehungsrate ist genau was eine Galaxie braucht, um die chemische und dynamische Evolution voranzutreiben, die zu Leben auf der Erde geführt hat.