Bislang detaillierteste Infrarotkarte unserer Milchstraße

Astronomen haben eine gigantische Infrarotkarte der Milchstraße mit mehr als 1,5 Milliarden Objekten veröffentlicht – die detaillierteste, die je erstellt wurde. Mit dem VISTA-Teleskop der Europäischen Südsternwarte ESO beobachtete das Team im Rahmen des Projekts „VISTA Variables in the Vía Láctea Extended“, kurz VVVX, über einen Zeitraum von mehr als 13 Jahren die zentralen Regionen unserer Galaxie. Mit fünfhundert Terabyte Daten ist dies das größte Beobachtungsprojekt, das jemals mit einem ESO-Teleskop durchgeführt wurde.

„Wir haben so viele Entdeckungen gemacht, dass wir die Sicht auf unsere Galaxie für immer verändert haben“, sagt Dante Minniti, Astrophysiker an der Universidad Andrés Bello in Chile und Leiter des Gesamtprojekts. Die Karte umfasst 200.000 Bilder, die mit dem „Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy“ VISTA der ESO aufgenommen wurden. Das Teleskop befindet sich an der Paranal-Sternwarte der ESO in Chile und dient hauptsächlich der Kartierung großer Himmelsbereiche. Das Team verwendete VISTAs Infrarotkamera VIRCAM, die durch den Staub und das Gas blicken kann, das unsere Galaxie durchdringt. Sie ermöglicht es daher, die Strahlung aus den verborgensten Winkeln der Milchstraße zu beobachten und öffnet ein einzigartiges Fenster zu unserem galaktischen Umfeld.

Der umfangreiche Datensatz erstreckt sich über einen Himmelsbereich, der 8600 Vollmonden gleichkommt, und beinhaltet rund zehnmal mehr Objekte als eine frühere Version, die 2012 vom gleichen Team herausgegeben wurde. Er schließt junge Sterne ein, die häufig in staubige Hüllen eingebettet sind, sowie Kugelsternhaufen – kompakte Ansammlungen von Millionen der ältesten Sterne unserer Galaxie. VISTA ermöglicht durch Infrarotbeobachtungen die Entdeckung extrem kalter Objekte, die in diesen Wellenlängen strahlen, wie braune Zwerge und Planeten, die keinen Stern umkreisen.

Die 420 Nächte umfassenden Beobachtungen begannen 2010 und endeten in der ersten Hälfte des Jahres 2023. Indem das Team jeden Bereich des Himmels viele Male beobachtete, konnte es nicht nur die Positionen dieser Objekte bestimmen, sondern auch ihre Bewegung und potenzielle Helligkeitsänderungen ermitteln. Sie fanden Sterne, deren Helligkeit periodische Schwankungen aufweist und die somit als kosmische Standardkerzen zur Messung von Entfernungen dienen können. Dadurch erhielten sie eine genaue 3D-Ansicht der inneren Regionen der Milchstraße, die zuvor durch Staub verdeckt waren. Die Forscher untersuchten auch Hyperschnellläufer – rasend schnelle Sterne, die nach einer nahen Begegnung mit dem supermassereichen schwarzen Loch im Zentrum der Milchstraße hinausgeschleudert wurden.

Die VVV- und VVVX-Durchmusterungen haben bereits zu mehr als dreihundert wissenschaftlichen Artikeln geführt. Mit dem Studienende wird die wissenschaftliche Erforschung der gesammelten Daten noch Jahrzehnte andauern. In der Zwischenzeit wird das Paranal-Observatorium der ESO für die Zukunft gerüstet: VISTA wird mit dem neuen Instrument 4MOST ausgestattet und das Very Large Telescope der ESO erhält das MOONS-Instrument. Zusammen werden sie Spektren von Millionen der hier untersuchten Objekte liefern, wobei unzählige Entdeckungen zu erwarten sind.

MPIA / RK