Äußerste Sterne der Milchstraße aufgespürt – Der Halo unserer Galaxie reicht mehr als eine Million Lichtjahre ins All hinaus

Weit draußen: Die Milchstraße erstreckt sich fast bis zum Rand der Andromeda-Galaxie. Denn die äußersten Sterne im Halo unserer Galaxie sind mehr als eine Million Lichtjahre entfernt, wie Astronomen herausgefunden haben. Diese Entfernungsmessungen bestimmen die Ausdehnung der Milchstraße und bestätigen, dass sich der Halo viel weiter in den Weltraum erstreckt als die sichtbare Sternscheibe. Die Hüllen der Andromeda-Galaxie und der Milchstraße können sogar kollidieren.

Die Milchstraße und ihr nächster Nachbar, die Andromeda-Galaxie, sind Schwestergalaxien: Beide Spiralgalaxien von ähnlicher Größe und Masse, zusammen sind sie die mit Abstand größten Mitglieder unserer lokalen Gruppe im Weltraum. Die Milchstraße und Andromeda sind immer noch etwa 2,5 Millionen Lichtjahre voneinander entfernt, aber astronomische Berechnungen zeigen, dass sie in fast vier Milliarden Jahren kollidieren und verschmelzen werden.

Andromeda-Galaxie
Die Andromeda-Galaxie ist der Milchstraße sehr ähnlich und nur etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. © Giuseppe Donatiello/Public Domain

Doch die beiden Galaxien geraten bereits in engen Kontakt: Bereits 2020 stellten Astronomen fest, dass das ionisierte Gas im Halo der Andromeda-Galaxie weiter ins All reicht als bisher angenommen. Der Halo unserer Nachbargalaxie könnte bereits den der Milchstraße berühren, daher die Vermutung.

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Pulsierende Sterne als Entfernungsmarker

Nun stellt sich heraus, dass sich der Halo der Milchstraße weiter ausdehnt als bisher angenommen. Für ihre Studie werteten Astronomen Daten der von Yuting Feng von der University of California, Santa Barbara, Hawaii, geleiteten Himmelsdurchmusterung des Canada-France-Hawaii Telescope aus und suchten gezielt nach sogenannten RR-Lyrae-Sternen. Die Besonderheit von RR-Lyrae-Sternen ist, dass diese alten Riesensterne regelmäßig heller und dunkler werden.

„Ihre Helligkeitsschwankungen sind ein bisschen wie ein EKG – sie sind gewissermaßen der Puls unserer Galaxie“, sagt Fengs Kollege Raja Guha Thakurta. Die Geschwindigkeit, mit der sich diese Helligkeit ändert, steht in direktem Zusammenhang mit der Helligkeit und Größe des Sterns. Damit konnten Astronomen die Entfernungen von etwa 200 Sternen am Rande der Milchstraße mit außergewöhnlicher Präzision bestimmen. „Wir konnten diese veränderlichen Sterne als verlässliche Marker für Halo-Entfernungen verwenden“, sagt Feng.

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den äußeren Rand der Milchstraße entdeckt

Die Analyse ergab, dass einige der RR-Lyrae-Sterne im Halo der Milchstraße mehr als eine Million Lichtjahre von uns entfernt sind. Damit sind sie die äußersten und am weitesten entfernten Sterne in unserer Galaxie, die bisher gemessen wurden. Zum Vergleich: Die dichte Sternscheibe unserer Galaxie hat einen Durchmesser von nur etwa 100.000 Lichtjahren. „Die fernen RR-Lyrae-Sterne geben uns ein gutes Werkzeug, um aktuelle Modelle der Größe und Masse unserer Galaxie zu testen“, sagt Feng.

Bisherige Beobachtungen haben einige Details der äußeren Regionen des Halo enthüllt, aber wo genau er aufhört, kann nur mit theoretischen Modellen geschätzt werden. „Der Halo ist am schwierigsten zu messen, weil sein äußerer Rand so weit entfernt ist und die Sterne darin sehr spärlich sind“, erklärt Guha Thakurta. Der größte Teil dieser äußeren Hülle wird von den ionisierten Gasen des galaktischen Mediums und der Dunklen Materie eingenommen. „Nun definiert unsere Studie die äußeren Grenzen unserer Galaxie neu“, sagt der Astronom.

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Fast bis zur Andromeda-Galaxie

Die neuen Daten zeigen auch, dass sich der Sternhalo der Milchstraße fast über die Hälfte der Entfernung der Andromeda-Galaxie erstreckt. „Unsere Galaxie und Andromeda sind beide so groß, dass zwischen ihnen fast kein Platz ist“, sagt Guha Thakurta. Dies bestätigt, dass sich die Halos beider Galaxien berühren und möglicherweise sogar überlappen. (241. Treffen der American Astronomical Society, 2023)

Quelle: University of California-Santa Cruz

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