Sie haben vielleicht von dem Restaurant am Ende des Universums gehört, aber haben Sie von der Bar mitten in der Milchstraße gehört?
Vor fast 80 Jahren stellten Astronomen fest, dass unser Zuhause, die Milchstraße, eine große Spiralgalaxie ist. Obwohl wir im Inneren stecken bleiben und nicht sehen können, wie die gesamte Struktur aussieht - wie wir es mit der Windrad-Galaxie oder unserem nächsten Nachbarn, der Andromeda-Galaxie, können -, haben Forscher vermutet, dass unsere Galaxie tatsächlich eine „vergitterte“ Spiralgalaxie ist. Barred-Spiral-Galaxien weisen in der Mitte eine längliche Sternstruktur oder einen Balken auf, der in unserem Fall von Staub und Gas verdeckt wird. Es gibt viele Galaxien im Universum, bei denen es sich um gesperrte Spiralen handelt, und dennoch gibt es zahlreiche Galaxien, die keinen zentralen Balken aufweisen.
Wie bilden sich diese zentralen Balken und warum sind sie nur in einigen, aber nicht in allen Spiralgalaxien vorhanden?
Ein Forschungsteam unter der Leitung von Dr. R. Michael Rich (UCLA), genannt BRAVA (Bulge Radial Velocity Assay), hat die Geschwindigkeit vieler alter roter Sterne nahe dem Zentrum unserer Galaxie gemessen. Durch Untersuchung der Spektren (kombiniertes Licht) der Riesensterne der M-Klasse konnte das Team die Geschwindigkeit jedes Sterns entlang unserer Sichtlinie berechnen. Während eines Zeitraums von vier Jahren wurden die Spektren für fast 10.000 Sterne mit dem 4-Meter-Teleskop CTIO Blanco in der chilenischen Atacama-Wüste aufgenommen.
Durch die Analyse der Geschwindigkeit von Sternen in ihrer Studie konnte das Team bestätigen, dass die zentrale Ausbuchtung der Milchstraße einen massiven Balken enthält, dessen eines Ende fast direkt auf unser Sonnensystem zeigt. Eine weitere Entdeckung des Teams ist, dass sich unsere Galaxie zwar wie ein Rad dreht, die BRAVA-Studie jedoch ergab, dass die Drehung der Mittelstange eher der einer Rolle Papierhandtücher in einem Spender ähnelt. Die Entdeckungen des Teams liefern wichtige Hinweise, um die Entstehung der Zentralregion der Milchstraße zu erklären.
Der Spektren-Datensatz wurde mit einer Computersimulation verglichen, die von Dr. Juntai Shen (Shanghai Observatory) erstellt wurde und zeigt, wie sich der Balken aus einer bereits vorhandenen Sternscheibe gebildet hat. Die Daten des Teams passen recht gut zum Modell, was darauf hindeutet, dass sich vor dem Vorhandensein der zentralen Leiste eine massive Sternscheibe befand. Die Schlussfolgerung des Teams steht in krassem Gegensatz zu dem allgemein akzeptierten Modell der Bildung der Zentralregion unserer Galaxie - ein Modell, das die Zentralregion der Milchstraße vorhersagt, die aus einer frühen chaotischen Verschmelzung von Gaswolken entstanden ist. Der "Take-away" -Punkt aus den Schlussfolgerungen des Teams ist, dass Gas eine gewisse Rolle bei der Bildung der zentralen Region unserer Galaxie spielte, die sich zu einer massiven rotierenden Scheibe organisierte und sich dann aufgrund der Gravitationswechselwirkungen der Sterne in einen Balken verwandelte.
Ein weiterer Vorteil der Teamforschung besteht darin, dass das Team mithilfe von Sternspektren die chemische Zusammensetzung der Sterne analysieren kann. Alle Sterne bestehen hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium, aber die winzigen Mengen anderer Elemente (Astronomen bezeichnen alles, was an Helium vorbei ist, als „Metalle“) geben einen Einblick in die Bedingungen, die während der Sternentstehung herrschen.
Das BRAVA-Team stellte fest, dass Sterne, die der Ebene der Milchstraße am nächsten liegen, weniger „Metalle“ aufweisen als Sterne, die weiter von der galaktischen Ebene entfernt sind. Die Schlussfolgerung des Teams bestätigt Standardansichten der Sternentstehung, doch die BRAVA-Daten decken einen signifikanten Bereich der galaktischen Ausbuchtung ab, der chemisch analysiert werden kann. Wenn Forscher den Metallgehalt von Sternen in der gesamten Milchstraße kartieren, entsteht ein klares Bild der Sternentstehung und -entwicklung, ähnlich wie bei der Kartierung von CO2 Konzentrationen im antarktischen Schelfeis können die vergangenen Wettermuster hier auf der Erde aufdecken.
Wenn Sie das vollständige Papier lesen möchten, finden Sie eine Vordruckversion unter: http://arxiv.org/abs/1112.1955
Quelle: Pressemitteilung des National Optical Astronomy Observatory
