Alterskarte der Milchstraße zeigt Wachstumsringe

Dieses Bild zeigt die neuesten Ergebnisse als farbige Punkte, die einer künstlerischen Vorstellung der Milchstraße überlagert sind. Rote Punkte zeigen Sterne, die sich bildeten, als die Milchstraße jung und klein war, während blaue Sterne zeigten, die in jüngerer Zeit entstanden sind, als die Milchstraße groß und ausgereift war. Die Farbskala zeigt, wie viele Milliarden Jahre seit der Entstehung dieser Sterne vergangen sind. Bild über G. Stinson (MPIA)

Künstlerische Vorstellung der Milchstraße, mit Punkten, die das Alter der Galaxie anzeigen. Rote Punkte zeigen Sterne, die sich bildeten, als die Milchstraße jung und klein war. Blaue Punkte zeigen Sterne, die in jüngerer Zeit entstanden sind, als die Milchstraße groß und ausgereift war. Die Farbskala zeigt, wie viele Milliarden Jahre seit der Entstehung dieser Sterne vergangen sind. Bild über G. Stinson (MPIA).


Wissenschaftler haben die erste umfassende Alterskarte unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße, fertiggestellt. Sie erfuhren, dass ältere Milchstraßensterne dazu neigen, in der Nähe des Zentrums der Galaxie zu liegen, während sich nachfolgende Generationen weiter draußen bildeten. Melissa Ness vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg, die die Forschung leitete, kommentierte:

Unsere Galaxie ist aufgewachsen, indem sie herausgewachsen ist.


Ihr Team präsentierte diese Ergebnisse Ende letzter Woche (8. Januar 2016) auf dem Treffen der American Astronomical Society in Kissimmee, Florida. Sie maßen die Zusammensetzung und Masse von Roten Riesensternen – hellen Sternen in der Endphase ihres Lebens – um ihr Alter zu erfahren. Die neue Alterskarte der Milchstraße verwendet das Alter von mehr als 70.000 Sternen und erstreckt sich über die halbe Galaxie bis zu einer Entfernung von 50.000 Lichtjahren.

Marie Martig von der Swinburne University of Technology in Melbourne, Australien, war Hauptautorin einer Studie, die mit dieser Studie kombiniert wurde, um das Alter von Sternen aufzudecken. Sie sagte:

Wenn wir die Masse eines Roten Riesensterns kennen, kennen wir sein Alter, indem wir dieFusionsuhrin jedem Stern.

Mit anderen Worten, es gibt eine bekannte Beziehung zwischen Alter und Masse dieser Sterne.




Die Massen von Riesensternen zu finden war jedoch historisch sehr schwierig, und deshalb kombinierten die Astronomen bodengestützte und weltraumgestützte Beobachtungen, um die Massen des Roten Riesen und anschließend ihr Alter zu bestimmen.

Die nahe Andromeda-Galaxie mit zwei ihrer nächsten Satellitengalaxien M32 und M110. Astronomen glauben, dass viele große Galaxien unsichtbare Satellitengalaxien haben, die von dunkler Materie dominiert werden.

Die nahe Andromeda-Galaxie mit zwei ihrer nächsten Satellitengalaxien M32 und M110. Obwohl wir unsere Galaxie von außen nicht sehen können, sieht sie wahrscheinlich so aus.

Das Team begann mit Spektren – dem Regenbogen-Array von Farben im Sternenlicht – aufgenommen über eine Teilerhebung derSloan Digital Sky Survey, das als Apache Point Observatory Galaxy Evolution Experiment (APOGEE) bezeichnet wird. Das Spektrum eines Sterns verrät seine Zusammensetzung, und in diesem Fall war es möglich, viele Spektren gleichzeitig zu erhalten. Steve Majewski, leitender Forscher der APOGEE-Umfrage, erklärte:

APOGEE … kann über einen großen Bereich des Himmels gleichzeitig hochwertige Spektren für 300 Sterne aufnehmen. So viele Sterne auf einmal zu sehen, bedeutet, in wenigen Jahren mit einem einzigen Teleskop Spektren von 70.000 Roten Riesen zu erhalten.


Das Team wandte sich andie Raumsonde Kepler Planet-Jägerum die fehlende Verbindung zwischen APOGEE-Spektren und Sternalter zu liefern. Kepler hat etwa die Hälfte der mehr als 2.000 bekannten Exoplaneten oder Planeten entdeckt, die weit entfernte Sonnen umkreisen. Aber es hat seit dem Start des Weltraumobservatoriums im März 2009 auch zusätzliche Basisdaten zu vielen Tausend Sternen gewonnen.

APOGEE hatte sich entschieden, sich Tausende von Roten Riesen anzusehen, die auch Kepler gesehen hatte.Schreiben bei Space.com, erklärte Nola Taylor Redd, wie sie die beiden Arten von Beobachtungen kombinierten:

In einer unabhängigen Studie hat Marie Martig … 2000 Sterne untersucht, deren Masse und Alter zuvor von Kepler bestimmt worden waren. Durch den Vergleich dieser Werte mit den von APOGEE erhaltenen Messungen des Kohlenstoff- und Stickstoffgehalts der Sterne konnte sie die Beziehung zwischen Masse, Alter und Kohlenstoff- und Stickstoffhäufigkeit der Roten Riesen berechnen.

Ness und ihr Team, zu dem auch Martig gehörte, nutzten diese Beziehung dann, um die Masse der 70.000 Roten Riesensterne zu bestimmen, die APOGEE in der Scheibe der Milchstraße untersucht hatte.


Da der Zusammenhang zwischen Alter und Masse dieser Sterne bekannt ist, konnten die Forscher somit das Alter aller 70.000 Roten Riesensterne der APOGEE-Studie messen … und ihre Alterskarte erstellen.

John Ashley hat diesen Tauriden-Meteor am 2. November vom Ufer des Lake Koocanusa im Nordwesten von Montana eingefangen. Er schrieb: „Die Andromeda-Galaxie (oben rechts) beobachtet von oben die aufgewühlten Wolken, die teilweise Nordlichter (unten links) und Meteore verhüllten, die über unsere eigene Milchstraße streichen. Dieser Meteor geht auf eine Region zwischen den Plejaden und Aldebaran (im Stier) zurück, daher vermute ich, dass es sich um einen nördlichen Tauriden-Meteor handelte ... '

Wie können wir von unserem Standpunkt innerhalb der Milchstraße aus das Alter der Sterne in der gesamten Galaxie erfahren? Neue Forschungsergebnisse kombinierten Beobachtungen von einem bodengestützten Teleskop und einem Weltraumobservatorium, um Antworten zu erhalten. Foto vonJohn Ashley von Montana, aufgenommen am 2. November 2015, vom Ufer des Lake Koocanusa.

Fazit: Astronomen haben Massen und Alter von 70.000 roten Riesensternen bis zu 50.000 Lichtjahre bestimmt, eine Entfernung auf halbem Weg durch unsere Milchstraße. Sie nutzten diese Informationen, um eine erste umfassende Alterskarte der Galaxie zu erstellen. Die Karte zeigte, dass ältere Milchstraßensterne dazu neigen, in der Nähe des Zentrums der Galaxie zu liegen, während sich nachfolgende Generationen weiter draußen bildeten.

Über Sloan Digital Sky Survey