Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein langer Balken in der Milchstraße

21.05.2015

Der Balken in der Milchstraße ist länger, flacher, und erstreckt sich näher zur Sonne als bisher angenommen. Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik haben jetzt mehrere große Stern-Beobachtungsprogramme kombiniert und konnten so die gesamte zentrale Region unserer Galaxie kartieren, die die Mehrzahl ihrer Sterne enthält. Weil der Balken mehr zur Sonne hin ausgerichtet ist, endet er auch näher bei uns: er hat deshalb einen größeren Einfluss auf die Bewegung der Sterne nahe der Sonne.

Außerdem wird der Balken der Milchstraße umso flacher je weiter man sich vom Zentrum entfernt. Nahe seinem Ende wird der Balken dermaßen flach, dass die Wissenschaftler ihn dort „super-flach“ nennen. Sie nehmen an, dass diese vorher unbekannte Komponente wahrscheinlich aus jüngeren Sternen besteht, die vor ca. einer Milliarde Jahren mit geringen Geschwindigkeiten geboren wurden.


Ansicht der Milchstraße am südlichen Himmel. Man kann deutlich die galaktische Scheibe und die verbreiterte Zentralregion erkennen, den Bulge; die Schwankungen in der Sterndichte entstehen durch die Absorption von dazwischen liegendem Staub. Das galaktische Zentrum selbst ist durch dichte Gas- und Staubwolken verdeckt.

© S. Brunier


Diese Darstellung zeigt die Oberflächendichte der Sterne in der Milchstraße von der Sonne aus gesehen, zusammengesetzt aus den Daten von drei der Beobachtungsprogramme und extinktionskorrigiert. Der Bulge ist die verbreiterte Region in der Nähe des Zentrums; leicht asymmetrisch aufgrund des intrinsischen Balkens. Die Asymmetrie in der Scheibe auf der linken Seite des Bildes wird durch den flacheren, langen Balken außerhalb des Bulge verursacht.


Das Bild oben zeigt das Milchstrassenmodell in Aufsicht, das die Abstände und Positionen der Sterne aus Abbildung 1 am besten widerspiegelt. Der zentrale Bulge und der längere Balken sind als eine zusammenhängende Struktur erkennbar. Das untere Bild zeigt dasselbe Modell in einer Seiten-Ansicht. Die charakteristische Form des Bulges, die hier sichtbar wird, kann auch in anderen Balkenspiralgalaxien beobachtet werden.

Die Milchstraße gut zu kartieren ist schwierig: Die Sonne befindet sich nahe den Spiralarmen in der galaktischen Scheibe, so dass dichte Gas- und Staubwolken die Sicht auf das Zentrum verdecken (siehe Abbildung 1).

Für die jetzige Studie wurden deshalb vier große Beobachtungsprogramme unserer Galaxie gemeinsam untersucht: UKIDSS, VVV, 2MASS, und GLIMPSE (siehe Anmerkungen). Diese vier Projekte sammelten ihre Daten im Nahinfrarot-Wellenlängenbereich, für den die galaktischen Staubwolken durchlässiger sind.

Durch Kombination dieser Beobachtungsprogramme konnten die Wissenschaftler eine staubkorrigierte Ansicht der Sternverteilung in Richtung des Zentrums der Milchstraße erstellen, wie in Abbildung 2) gezeigt. Die Asymmetrie in dieser Abbildung wird durch die balkenförmige Form der Zentralregion verursacht, sowohl des Balkens wie des sogenannten „Bulge“, einer länglichen Verdickung im Zentrum der Milchstraße. Beide Komponenten sind so orientiert, dass ihr nahes Ende (links im Bild) näher bei der Sonne liegt.

„Die Beobachtungsprogramme der letzten Jahre mit den neuen Messungen in der Balkenregion sind von unschätzbarem Wert, weil sie den Staub auf einer viel größeren Fläche durchdringen als je zuvor“, erklärt Christopher Wegg, Erstautor der Studie und Postdoc am MPE. „Somit ermöglichen sie uns, vollständige Karten von Balken und Bulge der Milchstraße zu erstellen.“

Diese Daten wurden dann in der Studie mit Modellgalaxien unterschiedlicher Formen verglichen. Abbildung 3) zeigt die Aufsicht der am besten zu den gemessenen Daten passenden Galaxie. Anders als in bisherigen Studien haben der Balken außerhalb des Bulge und der zentrale Bulge die gleiche Orientierung. Zusammen mit der Tatsache, dass der Bulge langsam und stetig in den Balken übergeht, führt dies die Wissenschaftler zu der Schlußfolgerung, dass Bulge und Balken zusammen eine einzige, verbundene Struktur bilden.

„Früher dachte man, dass der Bulge und der Balken zwei unterschiedliche Komponenten der Milchstraße seien – unsere neue Studie zeigt nun aber, dass sie tatsächlich der innere und äußere Teil ein und derselben Struktur sind,“ führt Ortwin Gerhard aus, Mitautor und leitender Wissenschaftler der MPE-Gruppe zur Galaxiendynamik. „Damit bleibt wenig Unterstützung dafür, dass der Bulge der Milchstraße aus einer frühen Periode vor der Bildung der Galaktischen Scheibe stammt“.

Die Wissenschaftler stellten außerdem fest, dass der Balken genau in der mittleren Ebene unserer Galaxie liegt, mit einer Abweichung von nur 0.1%: 15 Lichtjahre über die gesamten Ausdehnung von 15,000 Lichtjahren. „Es war wirklich überraschend, dass wir die Ausrichtung des Balkens relativ zur Sonnenbahn so genau messen konnten, und dass das Zentrum der Milchstraße so wenig gestört erscheint“, sagen die Wissenschaftler.

„Wir müssen deshalb zurück zu unseren Galaxienentstehungsmodellen gehen um herauszufinden, ob diese Ergebnisse reproduziert werden können“.

Anmerkungen:
UKIDSS ist der United Kingdom Infrared Deep Sky Survey; VVV das Vista Variables des Via Lactea Programm; 2MASS der Two Micron All Sky Survey; GLIMPSE ist der Galactic Legacy Infrared Mid-Plane Survey Extraordinaire.

Original publication
“The Structure of the Milky Way’s Bar Outside the Bulge”, Christopher Wegg, Ortwin Gerhard and Matthieu Portail, MNRAS
http://mnras.oxfordjournals.org/lookup/doi/10.1093/mnras/stv745
http://de.arxiv.org/abs/1504.01401

Kontakt:

Dr. Hannelore Hämmerle
MPE Pressesprecherin
Telefon:+49 (0)89 30000 3980
Fax:+49 (0)89 30000 3569
E-Mail: pr@mpe.mpg.de

Wegg, Christopher
Postdoc
Telefon: +49 (0)89 30000-3715
Fax: +49 (0)89 30000-3569
E-Mail: wegg@mpe.mpg.de

Gerhard, Ortwin
Gruppenleiter/in
Telefon: +49 (0)89 30000-3539
Fax: +49 (0)89 30000-3351
E-Mail: gerhard@mpe.mpg.de

Link:
Frühere Ergebnisse zum Zentrum der Milchstrasse:
http://www.mpe.mpg.de/494134/News_20120215

Dr. Hannelore Hämmerle | Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching
Weitere Informationen:
http://www.mpe.mpg.de/6332876/News_20150521

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Neue Harmonien in der Optoelektronik
21.07.2017 | Georg-August-Universität Göttingen

nachricht Von photonischen Nanoantennen zu besseren Spielekonsolen
20.07.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten