VISTA
Über 84 Millionen Sterne im Milchstraßenzentrum
von Stefan Deiters
astronews.com
24. Oktober 2012

Mithilfe einer neun Gigapixel-Aufnahme des Infrarot-Surveyteleskops VISTA haben Astronomen jetzt einen Katalog von mehr als 84 Millionen Sternen erstellt, die sich im Zentralbereich unserer Milchstraße befinden. Er enthält damit zehnmal mehr Sterne als frühere Kataloge. Durchmusterungen dieser Art sind wichtig, um Ursprung und Entwicklung unserer Heimatgalaxie besser zu verstehen.

Das neue Bild des Zentralbereichs der Milchstraße. Was wie ein Nebel aussieht, sind in Wirklichkeit unzählige Einzelsterne - gut zu erkennen auf der zoombaren Bildansicht auf eso.org. Bild: ESO / VVV Consortium / Ignacio Toledo [Großansicht | Zoomansicht bei eso.org]

"Durch die detaillierte Beobachtung der unzähligen Sterne rund um das Zentrum der Milchstraße können wir nicht nur sehr viel über die Entstehung und Entwicklung unserer Galaxie lernen, sondern auch über Spiralgalaxien im Allgemeinen", erläutert Roberto Saito von der Pontificia Universidad Católica de Chile, der die Untersuchung geleitet hat.

Im Zentrum von Spiralgalaxien finden sich in der Regel eine große Anzahl von Sternen. Einen solchen Bereich mit einer extrem hohen Sternenkonzentration gibt es auch in unserer Milchstraße und Astronomen bezeichnen diese Region als galaktischen Bulge. Für das Verständnis der Entstehung und Entwicklung der Galaxie als Ganzes spielt dieser Bulge eine wesentliche Rolle.

Er lässt sich allerdings nicht leicht beobachten. "Die Beobachtung vom Bulge unserer Milchstraße ist sehr schwierig, weil er durch Staub verdeckt wird", erklärt Teammitglied Dante Minniti von der Pontificia Universidad Católica de Chile. "Um ins Herz unserer Galaxie zu blicken, müssen wir im Infraroten beobachten, wo Staub weniger störend ist."

Für genau solche Untersuchungen befindet sich auf dem Gipfel des Paranal in Chile das ideale Instrument - das Infrarot-Surveyteleskop VISTA der europäischen Südsternwarte ESO. Dieses speziell für großflächige Himmelsdurchmusterungen ausgelegte Infrarot-Teleskop beobachtet im Rahmen des Programms VISTA Variables in the Via Lactea (VVV) unter anderem die Region am Himmel, die die Astronomen für ihre Studie interessierte.

Die öffentlich zugänglichen Daten nutzte das Team nun, um daraus ein 108.200 mal 81.500 Pixel Farbbild des zentralen Bereichs der Milchstraße zu erstellen. Mit fast neun Milliarden Pixel handelt es sich um eine der größten astronomischen Aufnahmen, die je erstellt wurden. Mit einer typischen, im Buchdruck üblichen Auflösung würde das Bild eine Länge von neun Metern und eine Breite von sieben Metern haben.

Jetzt haben die Wissenschaftler einen umfangreichen Katalog der auf dieser Aufnahme erkennbaren Sterne vorgelegt. Das Bild zeigt einen Bereich, der rund ein Prozent des gesamten Himmels ausmacht. Für jeden der rund 84 Millionen Sterne, die auf dem Bild eindeutig als solche zu erkennen sind, wurde die Position sowie die Helligkeit in verschiedenen Filterbereichen bestimmt. Insgesamt lassen sich rund 173 Millionen Objekte auf der Aufnahme ausmachen.

Um mit dieser Datenmenge auch etwas anfangen zu können, haben die Astronomen daraus ein Farben-Helligkeits-Diagramm erstellt, also eine Grafik, bei der die Helligkeit eines Sterns gegen seine Farbe aufgetragen wird. In solchen Diagrammen lassen sich die Entwicklungswege von Sternen von ihrer Entstehung bis zu ihrem Ende verfolgen, so dass es den Astronomen einiges über die physikalischen Eigenschaften der Bulge-Sterne verraten kann.

"Jeder Stern befindet sich an einem ganz bestimmten Punkt in diesem Diagramm zu jedem Zeitpunkt seines Lebens. Wo genau, hängt von seiner Helligkeit und seiner Temperatur ab. Die neuen Daten liefern uns eine Art Schnappschuss von allen Sternen auf einmal und erlauben uns eine genaue Erfassung der Sonnen in diesem Teil der Milchstraße", so Minniti.

Das Diagramm verrät den Astronomen somit, welche Art von Sternen sich gegenwärtig im Bulge der Milchstraße finden lassen. Ein interessantes Ergebnis dabei ist die große Zahl von hier vorhandenen lichtschwachen roten Zwergsternen. Diese gelten als dankbares Ziel für die Suche nach kleineren, der Erde ähnlichen extrasolaren Planeten, die - von uns aus betrachtet - vor ihrer Sonne vorüberziehen und sich somit mit Hilfe der Transitmethode aufspüren lassen müssten.

"Eine weitere großartige Sache am VVV-Survey ist, dass es sich um einen der öffentlichen VISTA-Surveys der ESO handelt", so Saito. "Das bedeutet, dass wir alle Daten über das ESO-Datenarchiv verfügbar machen und damit noch zahlreiche andere faszinierende Ergebnisse aus dieser großartigen Quelle zu erwarten sind."