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Ein magnetischer Fingerabdruck der Milchstraße
von Stefan Deiters
astronews.com
6. Mai 2014
Die ESA hat heute eine neue Aufnahme vorgestellt, die einen
Eindruck vom Magnetfeld unserer Heimatgalaxie vermittelt. Sie basiert auf
Messungen des Satelliten Planck. Dieser hatte polarisiertes Licht
erfasst, das von kosmischem Staub ausgesandt wurde. Diese Daten sind auch wichtig,
um Strukturen in der kosmischen Hintergrundstrahlung fehlerfrei deuten zu
können.
Der magnetische
Fingerabdruck der Milchstraße.
Bild: ESA und die Planck Collaboration
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Die europäische Weltraumagentur ESA hat heute ein neues Bild vorgestellt, das
auf Daten des inzwischen außer Dienst gestellten Satelliten Planck beruht. Es
zeigt eine Art Fingerabdruck des Magnetfelds unserer Milchstraße. Möglich wurde
diese Darstellung durch die Messung von polarisierter Strahlung, die von
interstellaren Staubpartikeln ausgesandt wurde.
Zwischen den Sternen unserer Galaxie befindet sich auch kalter Staub, der
Licht in sehr langen Wellenlängen aussendet. Das Magnetfeld, das unsere Galaxie
durchzieht, hat
einen Einfluss auf die Ausrichtung der Staubpartikel, was wiederum zu einer
Polarisation des von diesen abgestrahlten Lichts führt. Die Polarisation
beschreibt die Schwingungsrichtung des Lichts.
Erfasst man also nun das Licht, das von intergalaktischem Staub abgestrahlt
wird und bestimmt seine Polarisation, erfährt man auch etwas über die Struktur des Magnetfelds unserer Milchstraße
- insbesondere über die Orientierung der an den Himmel projizierten Feldlinien
dieses Magnetfelds.
Auf der jetzt vorgestellten Aufnahme stehen dunklere Bereiche für stärker
polarisierte Emissionen, die Riffelungen verraten etwas über die Richtung des
Magnetfelds, wie es an den Himmel projiziert erscheint. Da das Magnetfeld der
Milchstraße eine dreidimensionale Struktur hat, ist diese Ausrichtung nicht immer leicht zu
interpretieren. In einigen Bereichen werden allerdings deutlich
großräumigere Strukturen sichtbar.
Das dunkle Band, das horizontal durch das Bild verläuft, ist die galaktische
Scheibe. Hier ist eine deutliche großräumige Orientierung zu erkennen, da das
Magnetfeld dort hauptsächlich parallel zur Ebene der Milchstraße verläuft. Aus
den Daten lassen sich zudem Variationen der Polarisationsrichtung in
nahegelegenen Wolken aus Gas und Staub ablesen. Zu erkennen ist dies beispielsweise
an den verwirbelten Strukturen oberhalb und unterhalb der Scheibe.
Für die Astronomen sind die Daten nicht nur interessant, weil sie etwas über
die großräumige Struktur des Magnetfelds der Milchstraße verraten. Die zur
Erstellung der Karte ausgewertete Strahlung überlagert nämlich auch bestimmte
Strukturen der kosmischen
Mikrowellenhintergrundstrahlung, die den Wissenschaftlern etwas über den Zustand
des Universums kurze Zeit nach dem Urknall verrät.
Die Messung dieser Hintergrundstrahlung und ihrer Polarisation ist eines der
Hauptziele der Planck-Mission. In diesen Daten könnten sich beispielsweise auch
Hinweise auf Gravitationswellen finden lassen, die unmittelbar nach dem Urknall
entstanden sind. Im März hatten Wissenschaftler, die ein Teleskop in der
Antarktis verwenden, Indizien für solche Gravitationswellen in ihren Daten
entdeckt (astronews.com berichtete). Der Nachweis
basierte allerdings auf der Annahme, dass polarisierte Emissionen im Vordergrund
in der beobachteten Region vernachlässigbar gering sind - was offenbar nicht
unbedingt der Fall sein muss.
Noch in diesem Jahr will das Planck-Team Daten über die Beobachtung von
polarisiertem Licht am gesamten Himmel in sieben verschiedenen Frequenzen
veröffentlichen. Damit sollte es dann möglich sein, "Verschmutzungen" des
Signals der kosmischen Hintergrundstrahlung mit großer Zuverlässigkeit zu
erkennen und so die tatsächliche Polarisation des urzeitlichen Lichts zu
bestimmen.
Die aktuellen Daten und Auswertungen sind in insgesamt vier Fachartikeln
beschrieben, die in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics erschienen
sind.
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