VLBA
Milchstraße massereicher als gedacht
von Stefan Deiters
astronews.com
6. Januar 2009

Mit Hilfe des Very Long Baseline Array (VLBA), einer Zusammenschaltung von Radioteleskopen, haben Astronomen nun festgestellt, dass die Milchstraße deutlich schneller rotiert als angenommen. Dadurch ergibt sich für unsere Heimatgalaxie auch eine größere Masse, was wiederum Kollisionen mit anderen Galaxien in der Umgebung wahrscheinlicher macht.

Künstlerische Darstellung der Milchstraße. Die Punkte geben an, wo die Astronomen Entfernungen bestimmt haben. Bild: Robert Hurt (IPAC) / Mark Reid (CfA) / NRAO / AUI / NSF

Die jetzt festgestellte höhere Rotationsgeschwindigkeit der Milchstraße bedeutet gleichzeitig, dass unsere Heimatgalaxie eine etwa 50 Prozent höhere Masse hat als bislang vermutet worden war und damit mit der Andromeda-Galaxie gleichzieht. "Wir sollten uns unsere Milchstraße nicht länger als kleine Schwester der Andromeda-Galaxie vorstellen", meint auch Mark Reid vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, der an den Untersuchungen beteiligt war. Die größere Masse würde zudem dazu führen, dass unsere Milchstraße eine stärkere gravitative Anziehungskraft hat, was die Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit anderen Galaxien in unserer Umgebung größer werden lässt.

Unser Sonnensystem - und damit auch die Erde - befindet sich rund 28.000 Lichtjahre vom Zentrum der Milchstraße entfernt. Hier kreist es nach den neuen Untersuchungen mit einer Geschwindigkeit von etwa 960.000 Kilometern pro Stunde auf seinem galaktischen Orbit - zuvor war man von einer Bahngeschwindigkeit von "nur" rund 800.000 Kilometern pro Stunde ausgegangen.

Die Ergebnisse verdanken die Wissenschaftler neuen Messungen mit dem Very Long Baseline Array (VLBA), einer Zusammenschaltung von Radioteleskopen, die über die gesamten nordamerikanischen Kontinent verteilt sind. Dies ermöglicht einen ausgesprochen detaillierten Blick ins All. Die Astronomen nutzen das VLBA schon seit einiger Zeit, um damit eine möglichst genaue Karte der Entfernungen und Bewegungen in unserer Heimatgalaxie zu erstellen und präsentierten ihre Ergebnisse jetzt auf einem Treffen der Amerikanischen Astronomischen Gesellschaft im kalifornischen Long Beach.

Die Astronomen beobachteten mit dem VLBA bestimmte Sternentstehungsgebiete, in denen sogenannte kosmische Maser (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation), also dem Laser vergleichbare Verstärker von Radiowellen, vorkommen. Durch wiederholte Beobachtungen der Objekte zu Zeiten, in denen sich die Erde möglichst auf gegenüberliegenden Teilen ihrer Bahn um die Sonne befindet, können die winzigen scheinbaren Positionsänderungen der Maser vor dem Hintergrund der weiter entfernten Objekte festgestellt werden.

"Die neuen VLBA-Beobachtungen der Milchstraße liefern sehr genaue Messungen von Entfernungen und Geschwindigkeiten", erläutert Teammitglied Karl Menten vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn. "Dabei nutzt man die traditionelle Methode der Triangulation und braucht keine weiteren Annahmen beispielsweise über die Helligkeit wie bei anderen Verfahren."

So stellten die Wissenschaftler fest, dass sich ihre direkten Entfernungsmessungen von früheren, mit anderen Verfahren ermittelten Entfernungen teilweise bis zu einem Faktor zwei unterschieden. Die beobachteten Sternentstehungsregionen sind aber für unsere Vorstellung vom Aussehen der Milchstraße von besonderer Bedeutung, da sie die Position der Spiralarme markieren.

"Diese Messungen verändern unsere Vorstellung von der Struktur und den Bewegungsabläufen in der Galaxie", so Menten. "Da wir uns selbst in der Milchstraße befinden, ist es nicht gerade leicht, die Struktur der Milchstraße zu bestimmen. Bei anderen Galaxien kann man die Struktur einfach beobachten, aber diese Vogelperspektive haben wir für die Milchstraße nicht. Deswegen müssen wir durch genaues Kartieren und Vermessen etwas über ihre Struktur lernen."

Die neuen Daten lieferten noch weitere Überraschungen: So scheinen sich die untersuchten Sternentstehungsgebiete nicht auf kreisförmigen Bahnen um das Zentrum der Milchstraße zu bewegen, sondern auf elliptischen - und dies langsamer als andere Bereiche. Die Astronomen führen dies auf Prozesse bei der Entstehung der Spiralstruktur zurück.

Zudem fanden sie Hinweise darauf, dass unsere Milchstraße vielleicht nicht nur zwei, sondern vier Spiralarme hat, in denen Sterne entstehen. Doch seien noch detaillierter Daten nötig, um hier weitere Aussagen machen zu können. Untersuchungen mit dem Infrarot-Weltraumteleskop Spitzer hatten im Sommer des vergangenen Jahres darauf hingedeutet, dass die Milchstraße nur zwei große Spiralarme hat (astronews.com berichtete).