Quelle: ESA.

Astronominnen und Astronomen ist bekannt, dass Sagittarius wiederholt die galaktische Scheibe der Milchstraße durchdringt, wenn sich ihre Umlaufbahn um den Galaxienkern infolge der Gravitationskräfte verengt. Frühere Studien legten nahe, dass Sagittarius, eine sogenannte Zwerggalaxie, einen tiefgreifenden Einfluss darauf hatte, wie sich die Sterne in der Milchstraße bewegen. Einige Forschende behaupten sogar, dass die 10.000-mal massereichere Spiralstruktur der Milchstraße das Ergebnis von mindestens drei bekannten Kollisionen der letzten sechs Milliarden Jahren mit dieser Galaxie sein könnte.

Eine neue Studie, die auf Daten der ESA-Mission Gaia basiert, hat erstmals aufgezeigt, dass der Einfluss der Sagittarius-Galaxie auf die Milchstraße möglicherweise noch größer ist, als bislang angenommen. Die durch die Kollisionen verursachten Wellen haben anscheinend große Sternentstehungsphasen ausgelöst, von denen eine ungefähr mit dem Zeitpunkt der Entstehung der Sonne vor etwa 4,7 Milliarden Jahren zusammenfiel.

„Aus bestehenden Modellen ist bekannt, dass Sagittarius dreimal in die Milchstraße fiel – zuerst vor etwa fünf oder sechs Milliarden Jahren, dann vor etwa zwei Milliarden Jahren und schließlich vor einer Milliarde Jahren“, sagt Tomás Ruiz-Lara, Astrophysiker am Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) auf Teneriffa, Spanien, und Hauptautor der neuen Studie, die in Nature Astronomy veröffentlicht wurde.

„Als wir die Gaia-Daten über die Milchstraße untersuchten, fanden wir drei Perioden verstärkter Sternentstehungen, die ihren Höhepunkt vor 5,7 Milliarden, 1,9 Milliarden und vor 1 Milliarde Jahren erreichten, was dem Zeitpunkt entspricht, an dem Sagittarius vermutlich die Scheibe der Milchstraße durchquert hat“.

Wellen auf dem Wasser
Forschende untersuchten Helligkeiten, Entfernungen und Farben von Sternen innerhalb einer Sphäre von etwa 6500 Lichtjahren um die Sonne und verglichen die Daten mit bestehenden Sternentwicklungsmodellen. Laut Ruiz-Lara macht die Vorstellung, dass die Zwerggalaxie einen solchen Effekt gehabt haben könnte, sehr viel Sinn.

„Am Anfang hat man eine Galaxie, die Milchstraße, die relativ ruhig ist“, sagt Ruiz-Lara. „Nach einer anfänglich heftigen Epoche der Sternentstehung, die teilweise durch eine frühere Verschmelzung ausgelöst wurde, hatte die Milchstraße einen ausgeglichenen Zustand erreicht, in dem sich die Sterne stetig bildeten, wie wir in einer früheren Studie beschrieben haben. Plötzlich fällt Sagittarius hinein und stört das Gleichgewicht, wodurch all das zuvor noch unbewegte Gas und der Staub im Inneren der größeren Galaxie wie Wellen auf dem Wasser herumschwappen“.

In einigen Gebieten der Milchstraße könnten diese Wellen zu höheren Staub- und Gaskonzentrationen führen, während sie andere entleeren würden. Die hohe Materialdichte in diesen Gebieten könnte dann die Entstehung neuer Sterne auslösen.

„Es scheint, dass Sagittarius nicht nur die Struktur geformt und die Bewegungsdynamik von Sternen in der Milchstraße beeinflusst hat, sondern auch zu einem Aufbau der Milchstraße führte“, sagt Carme Gallart, eine Mitautorin der Arbeit, die ebenfalls am IAC arbeitet. „Es ist davon auszugehen, dass ein wichtiger Teil der Sternmasse der Milchstraße durch die Wechselwirkungen mit Sagittarius entstanden ist und sonst nicht existieren würde“.

Die Geburt der Sonne
Deshalb ist es möglich, dass sogar die Sonne samt ihrer Planeten nicht existieren würden, wenn die Sagittarius-Zwerggalaxie nicht von der Anziehungskraft der Milchstraße eingefangen und schließlich durch ihre Scheibe gedrungen wäre.

„Die Sonne entstand zu der Zeit, als Sagittarius erstmals die Milchstraße passierte und dadurch einen Sternentstehungsprozess in Gang setzte“, sagt Carme Gallart. „Wir wissen nicht, ob die besondere Gas- und Staubwolke, aus der die Sonne entstand, durch die Einwirkung von Sagittarius kollabiert ist oder nicht. Aber es ist ein mögliches Szenario, da das Alter der Sonne mit einem Stern übereinstimmt, welcher durch den Sagittarius-Effekt entstanden ist“.

Bei jeder Kollision wurde der Zwerggalaxie ein Teil ihres Gases und Staubes entzogen, sodass sie nach jedem Zusammenstoß kleiner wurde. Die vorliegenden Daten deuten darauf hin, dass Sagittarius die Scheibe der Milchstraße erst in den letzten paar hundert Millionen Jahren erneut durchquert haben könnte und ihr derzeit wieder sehr nahe ist. Tatsächlich stieß die aktuelle Studie auf einen aktuellen Sternentstehungsschub, der eine neue und andauernde Welle von Sternengeburten nahe legt.

Laut Timo Prusti, Gaia-Projektwissenschaftler der ESA, wären solche detaillierten Einblicke in die Sternentstehungsgeschichte der Milchstraße ohne die Gaia-Mission nicht möglich. Das Ende 2013 gestartete Teleskop revolutionierte die Erforschung unserer Milchstraße mit den Datenveröffentlichungen von 2016 und 2018.

„Einige Erkenntnisse über die Sternentstehungsgeschichte in der Milchstraße gab es schon vorher, basierend auf Daten der ESA-Mission Hipparcos Anfang der 1990er Jahre“, sagt Prusti. „Aber diese Beobachtungen konzentrierten sich auf die unmittelbare Nachbarschaft der Sonne. Die Mission war deshalb nicht wirklich repräsentativ und konnte daher auch nicht die Ausbrüche in der Sternentstehung aufdecken, die wir jetzt sehen“.

„Dies ist tatsächlich das erste Mal, dass wir eine detaillierte Geschichte der Sternentstehung in der Milchstraße sehen. Es ist ein Beweis für die wissenschaftliche Reichweite der Gaia-Mission, die immer wieder Teil von bahnbrechenden Studien der letzten Jahre war“.

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• GAIA

Der Beitrag Bildung des Sonnensystems nach Galaxienkollision? erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Christian Bewermeyer. Quelle: CfA.

„Die Technik gibt uns einen unübertroffenen Blick auf das Schwarze Loch“, kommentierte Sheperd Doeleman, der Hauptautor einer Studie zum Thema, die gestern im Fachjournal Nature erschien. „Niemand hat je solch eine feinkörnige Aufnahme des Zentrums unserer Galaxis gesehen“, meint auch Jonathan Weintroub, Doelemans Co-Autor. „Wir sind fast an den Ereignishorizont herangekommen, den Ort aus dem nichts – das Licht eingeschlossen – entkommen kann.“

Mit Hilfe von Teleskopen in Arizona, Hawaii und Kalifornien untersuchte Sheperds Team Radiowellen von einem mysteriösen Objekt im Sternbild Schütze: Sagittarius A* (abgekürzt Sgr A*). Dabei kam eine Methode namens Very Long Baseline Interferometry (VLBI) zur Anwendung, bei der Signale von mehreren Teleskopen zusammengefügt werden, was ein riesiges Großteleskop überflüssig macht. Die VLBI-Auflösung ist dementsprechend extrem hoch.

Als problematisch erwies sich jedoch, dass die VLBI normalerweise nur Wellen mit einer Wellenlänge von über 3,5 Millimetern empfangen kann. Die Radiowellen von Sgr A* erreichen die Erde aber meistens nur bei einer Länge von 1,3 Millimetern – längere werden von der „interstellaren Streuung“ herausgefiltert. Die Streuung wirkt wie Nebel um eine Straßenlaterne – sie blendet und trübt das Licht. Durch innovative Instrumente und neuartige Analyseverfahren gelang es Sheperds Team jedoch trotzdem, die gewünschten Resultate zu erzielen und das Schwarze Loch in der Mitte der Milchstraße zu lokalisieren.

Obwohl die neuen Beobachtungen relativ nah an das eigentliche Schwarze Loch kamen, konnte nicht geklärt werden, was genau auf den Aufnahmen zu sehen ist. Eine leuchtende Korona um das Schwarze Loch? Oder ein Strahl aus Materialien auf dem Weg zum Ereignishorizont? Um diese Fragen zu beantworten, muss die Auflösung des Teleskop-Trios noch weiter verfeinert werden. Wissenschaftler arbeiten bereits an neuartigen, empfindlichen Instrumenten, während der Bau von weiteren Teleskopen in Planung ist.

„Diese bahnbrechende Studie zeigt, dass solche (noch genaueren) Beobachtungen möglich sind“, sagte Avi Loeb von der Harvard University. „Sie öffnet neue Möglichkeiten, die Struktur von Raum und Zeit in der Nähe eines Schwarzen Lochs zu erforschen und Albert Einsteins Gravitationstheorie zu testen.“

Der Beitrag Hochaufgelöster Blick an den Rand eines Unsichtbaren erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Felix Herrmann. Quelle: Chandra News Release.

Das Zentrum der Milchstraße ist ein sehr ereignisreicher, reaktionsfreudiger Ort, wenn man von dem aktuellsten Bild vom NASA-Chandra-X-ray-Obseratorium ausgeht. Zusammen mit dem supermassiven Schwarzen Loch im Zentrum, ist dieses Gebiet eines, wo alle möglichen Sorten von kosmischen Objekten, die dort einander extrem beeinflussen, auftreten.

Das neu aufgenommene Röntgenbild zeigt drei massive Sternenhaufen, die „Arches“ (oberes Zentrum), die „Quintuplet“ (oben rechts) und den GC-Sernenhaufen (unteres Zentrum), welcher sich sehr nahe an dem Schwarzen Loch Sagittarius A befindet. Die massereicheren Sterne in diesen Ansammlungen können gleichzeitig sehr helle, auf entsprechenden Bildern punktartige Röntgenstrahlenquellen sein, wenn Winde ihre Oberflächen aufwirbeln und diese Winde dann auf andere Planeten treffen. Viele Sterne in den Ansammlungen werden auch gewaltige Energiemengen am Ende ihres Lebens ausstoßen, wenn sie in Form einer Supernova explodieren. Diese Explosion hat zur Folge, dass das umherschwebende Material zwischen den Sternen stark erhitzt wird. Aber die Sterne nahe des Galaktischen Zentrums können auch Röntgenstrahlen genauso wie Sternenleichen ausstoßen – entweder in Form eines Neutronensterns oder eines Schwarzes Loches in einem binären System –, die auf der Chandra Aufnahme als punktartige Lichtquellen zu erkennen sind.

Während jeder einzelne Stern in diesen Anhäufungen sein eigenes hektisches Leben führt, sind die eigentlichen Sternhaufen genauso mit dem Reagieren und Wechselwirken mit anderen kosmischen Objekten und Erscheinungen im Galaktischen Zentrum beschäftigt. Zum Beispiel bewegen sich die Sternhaufen langsam in kühlere, dichte Molekülwolken hinein. Die daruffolgenden kraftvollen Zusammenstöße zwischen Molekülwolken und den Sternenhaufen ergeben wahrscheinlich eine höhere Anzahl an massiven Sternen als leichten. Deshalb wird es im Zentrum der Milchstraße zeitweise etwas ruhiger zugehen. Die Zusammenstöße erklären vielleicht auch die diffusen Röntgenstrahlenemissionen, die auf der Chandra-Aufnahme zu finden sind.

Mehrere Jahre, nämlich mehr als 2 Millionen Sekunden, wurden investiert, um das Zentrum der Milchstrasse mit Chandra zu beobachten. Das letzte Bild repräsentiert mehr als 1 Million Sekunden der Zeit, die genutzt wurde, um das Zentrum zu beobachten und zeigt einen rechteckigen Raumausschnitt von 168 mal 130 Lichtjahren.

Der Beitrag Im Zentrum der Milchstraße erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Co-Autor dieses Artikels ist Günther Glatzel.

Ein Beitrag von Hans J. Kemm. Vertont von Dominik Mayer.

Aber es gab auch Ereignisse am Himmel ohne Hilfe von Hubble und Co. zu beobachten. Am 3. Oktober 2005, zwischen 9.45 Uhr und 10.05 Uhr MESZ begann im deutschsprachigen Raum eine *kleine Sonnenfinsternis* (partielle Phase), bei einem Sonnenstand von ca. 23,5° über dem Horizont. Nach ca. 68 Minuten bedeckte der Mond etwa 65 % der Sonnenscheibe, wobei die untere Sonnenhälfte abgedeckt wurde. Nach 99 Minuten war das Schauspiel vorbei.

Der Mond ist 4.527 Millionen Jahre (+/- 10 Millionen) alt. Das fanden im Jahr 2005 Wissenschaftler heraus und bestätigten damit auch das Alter unserer Erde. Anhand von Mondproben aus dem Apollo-Programm untersuchten sie eine Wolfram-Art, das Isotop Wolfram-182. Aus der unterschiedlichen Häufigkeit in den verschiedenen Proben, meinen die Wissenschaftler das genaue Alter berechnen zu können.

Von unseren Planeten im Sonnensystem war Mars das am intensivsten untersuchte Objekt. Mars hatte am 30. Oktober um 3.15 Uhr MEZ mit 0,46405 AE = 69.421.589 km seine größte Annäherung zur Erde. Der Rover Spirit hat bei seiner Exkursion auf der Mars-Oberfläche in den Columbia-Hills das Mineral Geothit (FeOOH) gefunden, welches durch Verwitterung von eisenhaltigen Mineralien entsteht. Somit ist bewiesen, dass es auf dem Mars Wasser gab. Aber auch die Polkappen, bestehend aus Kohlendioxid (Trockeneis), könnten einen geringen Anteil von gefrorenem Wasser enthalten.
In der Region Chryse Planitia hat das Spezialradar der Raumsonde Mars Express ein unterirdisches Eisfeld mit einem Durchmesser von 250 km entdeckt.

Der Ring-Planet Saturn, sowie seine Monde und Ringe standen ebenfalls im Fokus der Forschung. So wurden Polarlichter und eine Wärmekappe am Südpol des Planeten gefunden. Dank der Cassini Mission bekommen wir von den Monden des Saturn faszinierende Bilder geliefert.
Der Saturnmond Enceladus hat eine dünne Wasseratmosphäre, die sich ständig erneuert. Sein Vulkanismus könnte Hauptursache für die Existenz der Saturnringe sein. Außerdem bricht auch heute noch seine eisige Oberfläche auf. Aus diesen Rissen hervorquellendes Wasser bildet neues, kristallines Eis (helle Tigerstreifen).

Auf Titan, dem größten Mond des Saturn und dem zweitgrößten im Sonnensystem, gibt es offenbar keine Flüsse und Seen aus Methan (CH4). Wolken sind selten und lösen sich schnell auf. Bei dem dritten Cassini-fly-by am 15. Februar wurde ein großes Einschlagbecken mit ca. 450 km Durchmesser entdeckt.
Durch Einwirkung der Erosion ist die Struktur erheblich verändert. Das und die Aufnahmen von ausgetrockneten Flussläufen und anderen Beckenlinien führte zu der Vermutung, dass Regen eher selten ist, aber dann sintflutartig niedergeht.
Der kleine Saturnmond Prometheus und die Mini-Monde S/2004 S3 und S/2004 S6 wirbeln die Ringe, besonders den F-Ring, durcheinander und sorgen für spiralartige Strukturen und Speichen.

Neue Monde sind 2005 bei den Planeten Saturn, Pluto und Uranus gefunden worden, bei Uranus entdeckte man außerdem zwei weitere Ringe.

Mitte des Jahres entfachte ein heftiger Streit um die Erweiterung unseres kulturhistorischen Sonnensystems mit den vorhandenen 9 Planeten. Kurz nacheinander wurden drei KBO´s entdeckt, und zwar 2003 UB 313 Xena, 2003 EL 61 Santana und 2005 FY 9 Easterbunny. Diese Objekte entstammen dem Edgeworth-Kuiper-Belt, oder auch Kuiper Gürtel genannt. Der Kuiper Gürtel ist eine scheibenförmige Region, die sich hinter der Neptunbahn in einer Entfernung von 30 – 50 AE befindet. Die neu gefundenen Himmelskörper sollten nach Forderung von Astronomen als weitere Planeten, zu den schon vorhandenen, aufgenommen werden. Gegner dieser Überlegung lehnten das strikt ab. Um den Streit zu schlichten, schaltete sich die IAU in Paris ein und stellte einem Gremium aus Astronomen die Aufgabe, die Mindestanforderung an einen Planeten zu formulieren. Bei dieser Gelegenheit sollte dem Pluto das Prädikat Planet aberkannt werden. Es sind zwar einige Vorschläge gemacht worden, eine endgültige Entscheidung wurde aber nicht getroffen. Somit bleibt es vorerst bei 9 Planeten. Die neuentdeckten Objekte tragen den Titel Transneptune.

Im Bereich deepsky tat sich auch Einiges. Schlagartig wurden 2005 über 50 Exoplaneten entdeckt.
Exoplaneten sind Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. Um diese Objekte nachweisen zu können, wurde das Spitzer-Weltraumteleskop eingesetzt. Spitzer konnte erstmals Anfang 2005 durch die Transitmethode (indirekte Nachweismethode) im Infrarotlicht den Nachweis einer sekundären Bedeckung eines heißen Planeten durch den Zentralstern erbringen. Aber auch erdgebundene Teleskope waren erfolgreich bei der Suche nach Exoplaneten. Im Februar 2005 erzielte das VLT der ESA Aufnahmen vom 2M1207 und im März konnte eine Gruppe von Astronomen der Uni-Sternwarte Jena einen Exoplaneten beim Stern GQ Lupi aufnehmen. Weitere Exoplaneten bei Gliese 876 und my Arae wurden dokumentiert. Aber diese Planeten sind nicht für latentes Leben geeignet, da sie Gasriesen oder „hot Jupiters“ sind, sie könnten aber Monde besitzen, die ähnlich der Erde, eine lebensfähige Basis haben.

Die Suche nach Planeten im Bereich der DBZ geht also weiter, vielversprechend ist die Mission COROT, die ab Oktober 2006 mit einem 27 cm Teleskop Helligkeitsschwankungen bei Sternen suchen soll.

Das Spitzer Weltraumteleskop hat noch weitere hervorragende Bilder aufgenommen. Beim ca. 135 Lj. entfernten Stern HD 12039, Typ G, sonnenähnlich aber erst 30 Millionen Jahre alt, konnte es die Infrarotstrahlung eines Asteroidengürtels nachweisen. Diese Situation entspricht der während der Bildung des Sonnensystems vor 4,6 Milliarden Jahren.
Bei dem bisher kleinsten entdeckten Stern, ein brauner Zwerg, Cha 110913, wurde eine Staub- und Gasscheibe gesichtet. Cha ist selbst erst 2 Millionen Jahre alt, befindet sich also noch im stellaren Säuglingsalter. Eine mögliche Entstehung von Planeten in diesem Mini-Sonnensysten würde noch mehrere Millionen Jahre dauern.

Wissenschaftler haben jetzt mit dem VLBA, eine Kette von Radioteleskopen in den USA, den genauen Abstand der Sonne zum außenliegenden Perseus-Arm in unserer Milchstrasse gemessen. Nach 5 Messungen in diesem Jahr kamen sie auf ein Ergebnis von 6.380 Lj. Unsere Sonne befindet sich im kurzen, eher unscheinbaren Orion-Arm, 26.500 Lj. vom galaktischen Zentrum entfernt.

Kontrovers wurde über dunkle Materie und dunkle Energie diskutiert. Mittlerweile halten einige kluge Köpfe das Konstrukt für überflüssig, andere erreichen Vereinfachungen, indem sie zusätzliche Dimensionen aus der String-Theorie in die Kosmologie übernehmen und damit gute mathematische Modelle erhalten. Auch wurden neue Kandidaten für die dunkle Materie gefunden, die aber immer nur ein paar Prozentpunkte liefern.

Dem schwarzen Loch im Zentrum unserer Galaxis, Sagittarius A*, ist man wieder ein Stück näher gekommen. Seine räumliche Ausdehnung kann mittlerweile mit ca. 1 AE angegeben werden. In seiner Umgebung vermuten die Wissenschaftler Tausende kleiner Singularitäten. Außerdem ließ sich anhand der Anregung einer nahen Gaswolke zurückliegende Aktivität nachweisen.

Einweihungen und first lights konnte man 2005 für mehrere Teleskopanlagen feiern. Condor, ein neuartiger Detektor für das APEX wurde in Betrieb genommen. Das LBT lieferte mit einem der 2 neuen 8,4 m Spiegel die ersten fantastischen Aufnahmen. Der Bau des Pierre-Auger-Observatory wurde gestartet, das 11 m-Teleskop Salt wurde am 9. November eingeweiht und der Startschuss für die Verwirklichung des Projektes ALMA gegeben.

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