Zentrum der Milchstraße • Maxim Borisov • Wissenschaftliches Bild des Tages über die "Elemente" • Astronomie

Zentrum der Milchstraße

Im Zentrum unserer Galaxie sehr nah. Dieses Bild, aufgenommen mit der WFC3-Kamera (Wide Field Camera 3) des Hubble Space Telescope, bedeckt ein Gebiet von etwa 50 Lichtjahren Breite und über 500.000 Sterne fielen darauf. Und fast alle von ihnen, mit Ausnahme einiger blauer Sterne im Vordergrund, gehören zu einer Gruppe um das Zentrum der Milchstraße, ungefähr 27.000 Lichtjahre von uns entfernt. Die Dichte der Sterne in diesem Cluster ist derart, dass eine Kugel mit einem Durchmesser von 4,3 Lichtjahren (und dieser Abstand von der Sonne zum nächsten Alpha-Centauri-Sternsystem) ungefähr einer Million Sterne entspricht! Nach einem ähnlichen Cluster in der Andromeda-Galaxie ist dies der dichteste und massivste der bekannten Sternhaufen in der lokalen Gruppe.

Es scheint, dass mit solchen Parametern das Zentrum der Galaxie in all seinen Details gut sichtbar sein sollte, aber das ist nicht so. Sie wird von großen interstellaren Staubwolken blockiert, die nicht nur optische, sondern auch ultraviolette und weiche Röntgenstrahlen stark schwächen und sogar blockieren. Aber dieser Staub ist für Infrarotstrahlung fast durchlässig und erlaubt Wissenschaftlern, in die Staubwolken zu schauen und das galaktische Zentrum vor der konventionellen optischen Astronomie zu verbergen. Die Rolle anderer "Fenster" in dieser Welt wird durch Radio-, Röntgen- und Gamma-Astronomie erfüllt.

Die WFC3-Kamera schießt nur im infraroten Bereich des Spektrums. Das besprochene Bild wurde durch Hinzufügen und Verarbeiten eines Mosaiks aus neun einzelnen Bildern, die Hubble im September 2011 gesendet hat, erhalten. Die Farben in diesem Bild sind bedingt: Je röter, desto dicker ist der Staub vom Stern, der vom Stern auf dem Weg zum Kameraobjektiv kommt. Gleichzeitig sind einige extrem dichte Gas- und Staubwolken so undurchdringlich, dass sie wie schwarze Flecken aussehen: Was dahinter steht, ist bei IR-Teleskopen nicht einmal sichtbar. Schätzungen zufolge bleiben mindestens 10 Millionen Sternhaufen im Staub verborgen.

In der Mitte des Bildes, im Bereich der größten Konzentration rötlicher Sterne, befindet sich wahrscheinlich ein supermassives schwarzes Loch, das mit Sagittarius A * bezeichnet wird (weil es im Sternbild Schütze an unserem Himmel steht). Seine Masse wird auf 4,31 Millionen Sonnenmassen geschätzt (was übrigens nicht so viel ist verglichen mit anderen Galaxien vergleichbarer Größe, deren zentrale schwarze Löcher eine Masse von bis zu Milliarden Sonnenmassen haben können).

Das Zentrum unserer Galaxie steht unter der strengen Aufsicht von Astronomen, die zu diesem Zweck sowohl terrestrische als auch Weltraumobservatorien benutzen.Mit der Entwicklung der Beobachtungstechnologie und dem Wachstum der Rechenleistung können Wissenschaftler immer tiefer in das Zentrum der Galaxie schauen. Das besprochene Bild ist bisher das detaillierteste Bild, das in den "nahezu optischen" Spektralbereichen erhalten wurde. Die folgende Collage zeigt, wie Astronomen im Laufe der Zeit immer detailliertere Details des galaktischen Zentrums erhielten.

Bilder der zentralen Region der Milchstraße, die zu verschiedenen Zeiten mit verschiedenen Teleskopen aufgenommen wurden. Von oben nach unten: Aufnahme des japanischen Astronomen Akira Fujii (Akira Fujii) im optischen Bereich; optisches Bild von der Digital Sky Survey; Infrarotbild des Weltraumteleskops Spitzer; Ein neues Bild von mehreren Hubble-Bildern aus dem Jahr 2011. Bild von nasa.gov

Langzeitbeobachtungen von Hubble und anderen Teleskopen erlauben es, nicht nur unsichtbare Sterne zu betrachten, sondern auch deren Bewegung für mehrere Jahre zu verfolgen. Mithilfe dieser Informationen konnten die Wissenschaftler die Masse und Struktur der Sternhaufen im galaktischen Kern klären und einige Hypothesen über die Bildung dieses Sternhaufens prüfen.

Foto © NASA, ESA, T. Do und A. Ghez (UCLA), und V.Bajaj (STScI) von sci.esa.int.

Maxim Borissow


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