SPITZER
Milchstraße hat zwei Arme weniger
von Stefan Deiters
astronews.com
4. Juni 2008

Unsere Milchstraße sieht offenbar anders aus als man lange Zeit vermutet hatte: So scheint unsere Heimatgalaxie nicht über vier große Spiralarme zu verfügen, sondern  - wie auch andere Balken-Spiralgalaxien - nur über zwei. Zu dieser Schlussfolgerung kamen Astronomen nun nach Auswertung von rund 800.000 Einzelaufnahmen des Infrarot-Weltraumteleskops Spitzer, auf denen über 110 Millionen Sternen zu sehen sind. 

So könnte unsere Milchstraße für einen außergalaktischen Betrachter nach den neuen Daten aussehen.  Bild: NASA / JPL-Caltech  [Großansicht | Großansicht mit Beschriftung]

Über unsere Heimatgalaxie, die Milchstraße, wissen Astronomen eine ganze Menge. Manches weiß man aber von weit entfernten Galaxien besser als von der Galaxie in der sich das Sonnensystem befindet. Dazu gehört die großräumige Struktur unserer galaktischen Heimat, die man von außen einfach besser erkennen kann als wenn man sich inmitten der zu beschreibenden Galaxie aufhält. Neue Bilder des Infrarot-Weltraumteleskop Spitzer werfen nun ein neues Licht auf das Aussehen unserer Milchstraße. Nach den neuen Daten hat sie nicht vier große Spiralarme wie lange Zeit angenommen, sondern nur zwei.

"Dank Spitzer können wir die Struktur unserer Milchstraße ganz neu überdenken", erläutert Robert Benjamin von der University of Wisconsin die neuen Ergebnisse, die er jetzt auf einer Pressekonferenz anlässlich eines Treffens der American Astronomical Society (AAS) in St. Louis vorstellte. "Wir korrigieren unser Bild in genau der gleichen Weise, wie früher Entdecker nach ihren Reisen um den Globus ihr Bild der Erde verändert haben."

Schon seit über einem halben Jahrhundert versuchen sich Astronomen ein Bild davon zu machen, wie unsere Milchstraße eigentlich genau aussieht. Zunächst geschah dies aufgrund von Radiobeobachtungen des Gases in der Milchstraße. Daraus ergab sich das Bild einer Spiralgalaxie mit vier großen Spiralarmen, die man Norma, Scutum-Centaurus, Sagittarius und Perseus nannte. In der Mitte der Galaxie entdeckte man zudem Bänder aus Gas und Staub. Unsere Sonne liegt in einem Teilarm namens Orion-Arm (im Englischen auch Orion Spur), der sich zwischen dem Sagittarius- und dem Perseus-Arm befindet.

"Viele Jahre hat man Karten der Milchstraße erstellt, die lediglich auf der Untersuchung einer bestimmten Region beruhten oder aber sich nur auf eine Methode stützten", blickt Benjamin zurück. "Und wenn man die Modelle der verschiedenen Gruppen verglich, stimmten sie dummerweise nicht immer überein. Es ist ein wenig so, als wenn man einen Elefanten mit verbundenen Augen untersucht."

Großangelegte Himmelsdurchmusterungen im Infraroten begannen in den 1990er Jahren das Bild der Astronomen von der Milchstraße langsam zu verändern. Da man im Infraroten auch durch staubige Regionen hindurch blicken kann, erhielten die Forscher ein deutlich besseres Bild vom galaktischen Zentrum. Sie entdeckten dabei, dass die Sterne im Zentrum balkenförmig angeordnet waren. Spitzer-Beobachtungen zeigten dann 2005, dass sich dieser Balken sogar weiter aus der Zentrumsregion hinaus erstreckt als man zuvor gedacht hatte (astronews.com berichtete).

Mit neuen Spitzer-Beobachtungen, die das Ergebnis von rund 800.000 Einzelaufnahmen sind und über 110 Millionen Sterne zeigen, haben Benjamin und seine Kollegen nun versucht, ein aktuelles Bild der Milchstraße zu erstellen. Dazu hat Benjamin ein spezielles Programm entwickelt, das Sterne zählt und so die Häufigkeit von Sternen in einer bestimmten Region am Himmel ermittelt.

In Richtung des Scutum-Centaurus-Arms fand das Programm dann auch wie erwartet eine deutlich erhöhte Anzahl von Sternen. In Richtung des Sagittarius- und Norma-Arms allerdings, gab es, so Benjamin, keine wirklich signifikante Erhöhung der Sternenzahl. Die Region des Perseus-Arms war in den neuen Spitzer-Beobachtungen nicht zu sehen.

Diese Ergebnisse, so die Wissenschaftler, sprechen dafür, dass die Milchstraße lediglich über zwei große Spiralarme verfügt - ein durchaus normales Aussehen für Galaxien mit einer ausgeprägten Balkenstruktur im Zentrum. Die beiden Hauptarme, Scutum-Centaurus und Perseus, hätten danach die größte Dichte an jungen hellen und auch an alten Sternen. Die beiden Nebenarme Sagittarius und Norma bestünden hauptsächlich aus Gas und einigen jungen Sternen. Die Hauptarme, so Benjamin, würde sich sehr schön an die beiden Enden des Balkens anschließen.

"Nun können wir die Arme mit dem Balken verbinden, wie die Teile eines Puzzles", freut sich Benjamin. "Und wir können die Struktur, Position und Ausdehnung der Arme zum ersten Mal kartieren." Obwohl frühere Untersuchungen Hinweise auf nur zwei Hauptarme der Milchstraße gefunden hatten, fehlten verlässliche Daten über ihre genaue Position und Breite, um konkretere Aussagen machen zu können.