„Wir haben so viele Entdeckungen gemacht, dass wir das Bild unserer Galaxie für immer verändert haben“, sagt Dante Minniti, Astrophysiker an der Universität Andrés Bello in Chile, der das gesamte Projekt leitete. Diese Rekordkarte umfasst 200.000 Bilder, die vom VISTA-Teleskop (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) der ESO aufgenommen wurden.
Das VISTA-Teleskop befindet sich am Paranal-Observatorium der ESO in Chile und hat die Hauptaufgabe, weite Himmelsbereiche zu kartografieren. Das Team nutzte die Infrarotkamera VIRCAM von VISTA, die durch den Staub und das Gas, das unsere Galaxie durchdringt, hindurchsehen kann. Sie ist in der Lage, die Strahlung in den am besten verborgenen Bereichen der Milchstraße zu erfassen, und eröffnet uns so ein einzigartiges Fenster zu unserer galaktischen Umgebung.
Dieses gigantische Datenset (1) deckt eine Himmelsfläche ab, die 8600 Vollmonden entspricht, und enthält etwa zehnmal mehr Objekte als eine frühere Karte, die das gleiche Team 2012 veröffentlicht hatte. Es umfasst junge Sterne, die oft in staubigen Kokons verborgen sind, sowie Kugelsternhaufen – dichte Gruppen von Millionen Sternen, die zu den ältesten der Milchstraße zählen.
Durch die Beobachtung des Infrarotlichts kann VISTA auch extrem kalte Objekte aufspüren, die bei diesen Wellenlängen leuchten, etwa Braune Zwerge (verhinderte Sterne, die keine anhaltende Kernfusion durchführen) oder vagabundierende Planeten, die nicht um einen Stern kreisen.
Die Beobachtungen begannen 2010 und wurden im ersten Halbjahr 2023 abgeschlossen, insgesamt an 420 Nächten. Indem jede Himmelsregion mehrmals beobachtet wurde, konnte das Team nicht nur die Position dieser Objekte bestimmen, sondern auch ihre Bewegungen und Helligkeitsänderungen verfolgen.
Sie katalogisierten Sterne, deren Helligkeit sich periodisch ändert und die als kosmische Maßstäbe zur Bestimmung von Entfernungen verwendet werden können (2). Dadurch konnten wir ein präzises 3D-Bild der inneren Regionen der Milchstraße erhalten, die zuvor durch Staub verborgen waren. Die Forscher verfolgten auch Hypergeschwindigkeitssterne – schnelle Sterne, die nach einer engen Begegnung mit dem supermassiven Schwarzen Loch im Zentrum der Milchstraße aus dieser Region hinausgeschleudert wurden.
Die neue Karte enthält Daten, die im Rahmen der VISTA Variables in the Vía Láctea (VVV) (3)-Studie und ihres komplementären Projekts, der Extended VVVX-Studie, gesammelt wurden. „Dieses Projekt war ein monumentales Unterfangen, das möglich wurde, weil wir von einem wunderbaren Team umgeben waren", sagte Roberto Saito, Astrophysiker an der Universidade Federal de Santa Catarina in Brasilien und Hauptautor des heute in Astronomy & Astrophysics veröffentlichten Berichts über den Abschluss des Projekts.
Die VVV- und VVVX-Untersuchungen haben bereits zu mehr als 300 wissenschaftlichen Veröffentlichungen geführt. Obwohl die Studien jetzt abgeschlossen sind, wird die wissenschaftliche Untersuchung der gesammelten Daten in den kommenden Jahrzehnten fortgesetzt. Währenddessen bereitet sich das Paranal-Observatorium der ESO auf die Zukunft vor: VISTA wird mit seinem neuen Instrument 4MOST aufgerüstet, und das Very Large Telescope (VLT) der ESO wird sein Instrument MOONS erhalten. Gemeinsam werden sie die Spektren von Millionen der hier untersuchten Objekte liefern, und es werden unzählige Entdeckungen erwartet.
Anmerkungen:
(1) Das Datenset ist zu groß, um es als einzelnes Bild zu veröffentlichen, aber die verarbeiteten Daten und der Katalog der Objekte sind über das ESO Science Portal zugänglich.
(2) Eine Methode zur Bestimmung der Entfernung eines Sterns besteht darin, seine von der Erde aus beobachtete Helligkeit mit seiner tatsächlichen Helligkeit zu vergleichen, die jedoch oft unbekannt ist. Bestimmte Sternarten ändern ihre Helligkeit regelmäßig, und es gibt einen engen Zusammenhang zwischen der Geschwindigkeit dieser Helligkeitsänderungen und ihrer tatsächlichen Helligkeit. Die Messung dieser Fluktuationen ermöglicht es den Astronomen, die Helligkeit dieser Sterne und damit ihre Entfernung zu bestimmen.
(3) Vía Láctea ist der lateinische Name der Milchstraße.