Verteilung der Sterne im galaktischen Begleiter. Bildnachweis: Netzteil. Klicken um zu vergrößern.
Ein Team von Wissenschaftlern des Sloan Digital Sky Survey (SDSS), darunter ein Astrophysiker aus Penn State, hat einen Begleiter der Milchstraße entdeckt, der so groß ist, dass er zuvor nicht nachweisbar war. Das Ergebnis ist das Thema einer Pressekonferenz während des Treffens der American Astronomical Society, das jetzt in Washington, D.C., stattfindet.
Die Studie, die von Mario Juric aus Princeton und Zeljko Ivezic von der University of Washington durchgeführt wurde, fand eine Sammlung von Sternen im Sternbild Jungfrau, die fast 5.000-mal so groß wie der Vollmond ist. Penn State Professor für Astronomie und Astrophysik Donald Schneider, Mitautor der Untersuchung, ist Vorsitzender der SDSS Quasar Science Group und Koordinator der SDSS Scientific Publications. "Der Sternhaufen befindet sich nur 30.000 Lichtjahre von der Erde entfernt", bemerkte Schneider. „Dies ist die gleiche Entfernung von uns wie das Galaktische Zentrum, obwohl der Cluster in einer anderen Richtung als das Zentrum liegt. Es ist wahrscheinlich, dass der Cluster der Rest einer kleinen Galaxie ist, die vom Gravitationsfeld unserer Galaxie erfasst und zerstört wurde. “
Die Galaxie ist eine riesige, aber sehr schwache Struktur, die Hunderttausende von Sternen enthält, die auf einer Fläche verteilt sind, die fast 5.000 Mal so groß ist wie ein Vollmond. Obwohl die Struktur gut innerhalb der Grenzen der Milchstraße liegt, in einer geschätzten Entfernung von 30.000 Lichtjahren von der Erde, folgt sie keiner der drei Hauptkomponenten der Milchstraße: einer abgeflachten Sternscheibe, in der sich die Sonne befindet, einer Ausbuchtung von Sternen im Zentrum der Galaxie und einem ausgedehnten, grob kugelförmigen Sternhalo. Stattdessen glauben die Entdecker, dass die wahrscheinlichste Interpretation der neuen Struktur eine Zwerggalaxie ist, die in die Milchstraße übergeht.
"Einige der Sterne in diesem Milchstraßen-Begleiter wurden seit Jahrhunderten mit Teleskopen gesehen", erklärte Mario Juric, Doktorand an der Princeton University, der Hauptautor des Zeitschriftenartikels, der beschreibt, was wohl unser nächster galaktischer Nachbar sein könnte. „Aber weil die Galaxie so nah ist, sind ihre Sterne über einen riesigen Teil des Himmels verteilt und sie waren immer im Meer zahlreicher Milchstraßensterne verloren. Diese Galaxie ist so groß, dass wir sie vorher nicht sehen konnten. "
Die Entdeckung wurde durch die beispiellose Tiefe und photometrische Genauigkeit des SDSS ermöglicht, das bis heute etwa 1/4 des nördlichen Himmels abgebildet hat. „Wir haben die SDSS-Daten verwendet, um Entfernungen zu 48 Millionen Sternen zu messen und eine 3D-Karte der Milchstraße zu erstellen“, erklärte Zeljko Ivezic von der University of Washington, Mitautor der Studie. Details dieser Methode der „photometrischen Parallaxe“, bei der die Farben und scheinbaren Helligkeiten von Sternen verwendet werden, um auf ihre Entfernungen zu schließen, werden in einem Artikel mit dem Titel „Milchstraßentomographie“ erläutert, der dem Astrophysical Journal vorgelegt wurde.
"Es ist, als würde man die Milchstraße mit einer 3-D-Brille betrachten", sagte Robert Lupton, Co-Autor der Princeton University. "Diese Struktur, die früher im Hintergrund verloren ging, wurde plötzlich sichtbar." Das neue Ergebnis erinnert an die Entdeckung der Sagittarius-Zwerggalaxie durch Rodrigo Ibata und Mitarbeiter der Universität Cambridge im Jahr 1994. Sie verwendeten fotografische Bilder des Himmels, um einen Überschuss an Sternen auf der anderen Seite der Milchstraße zu identifizieren, etwa 75.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Der Schütze-Zwerg löst sich langsam auf und schleppt Sterne hinter sich her, während er die Milchstraße umkreist und in die Galaktische Scheibe versinkt.
In den folgenden zehn Jahren hat eine neue Generation von Himmelsvermessungen mit großen Digitalkameras zahlreiche Ströme und Klumpen von Sternen in der äußeren Milchstraße identifiziert. Einige dieser Klumpen sind wahrscheinlich neue Begleiter der Milchstraße, während andere möglicherweise Fetzen des Schützenzwergs oder anderer sich auflösender Zwerggalaxien sind. Frühere SDSS-Entdeckungen umfassen einen scheinbaren Sternenring, der die Milchstraßenscheibe umgibt und möglicherweise der Rest einer anderen zerstörten Galaxie ist, sowie den Zwerg Ursa Major, den schwächsten bekannten Nachbarn der Milchstraße.
Vorläufige Beweise für die neue Zwerggalaxie, die in Richtung des Sternbilds Jungfrau gefunden wurde, wurden in Karten variabler Sterne vom SDSS und von der QUEST-Umfrage (einer Zusammenarbeit zwischen der Yale University und der Universität von Chile) veröffentlicht. "Bei so vielen unregelmäßigen Strukturen in der äußeren Galaxie sieht es so aus, als würde die Milchstraße immer noch wachsen, indem kleinere Galaxien, die in sie fallen, ausschlachten", sagte Juric.
Eine andere Gruppe von SDSS-Astronomen, angeführt von Daniel Zucker vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg und dem Institut für Astronomie der Universität Cambridge, hat das SDSS verwendet, um die beiden schwächsten bekannten Gefährten der Andromeda-Galaxie zu finden, die der nächsten riesigen Riesenspiralgalaxie ähnlich ist in der Größe zur Milchstraße. "Diese neuen Andromeda-Gefährten, zusammen mit den neuen Nachbarn der Milchstraße, deuten darauf hin, dass es in der lokalen Gruppe möglicherweise viele schwache Satellitengalaxien gibt", sagte Zucker.
Während das SDSS ursprünglich zur Untersuchung des fernen Universums entwickelt wurde, hat es aufgrund seiner großflächigen, hochpräzisen Karten schwacher Sterne zu einem unschätzbaren Werkzeug für die Untersuchung der Milchstraße und ihrer unmittelbaren Nachbarschaft gemacht. Die von Juric und seinen Mitarbeitern erstellte 3D-Karte bietet auch starke neue Einschränkungen für die Form und Ausdehnung der Scheibe und des Sternhalos der Milchstraße. Ein anderer Doktorand aus Princeton, Nick Bond, nutzt die subtilen Bewegungen von Sternen, die über den Zeitraum von 5 Jahren der SDSS-Beobachtungen erfasst wurden, um die Menge an dunkler Materie in der Sonnenumgebung zu begrenzen. Jillian Meyer, Absolventin der University of Washington, kartiert die Verteilung des interstellaren Staubes und untersucht sorgfältig die Farben der Sterne, die sowohl in der SDSS- als auch in der Infrarot-2MASS-Umfrage gefunden wurden.
Aufbauend auf diesen vielen Erfolgen wird das SEGUE-Projekt (Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration) das SDSS-Teleskop, seine 120-Megapixel-Digitalkamera und seinen optischen 640-Faser-Spektrographen verwenden, um detaillierte Studien zur Struktur und chemischen Entwicklung von durchzuführen Die Milchstraße. SEGUE ist eine von drei Komponenten von SDSS-II, der dreijährigen Verlängerung der Sloan-Umfrage, die bis Mitte 2008 laufen wird.
Der Fermilab-Wissenschaftler Brian Yanny, einer der SEGUE-Teamleiter, freut sich über die Aussicht, seine gerade abgeschlossene erste Beobachtungssaison zu untersuchen. "Das SDSS hat uns bereits überraschende Dinge über die Milchstraße erzählt, aber die aufregendsten Entdeckungen sollten unmittelbar vor uns liegen."
Die Finanzierung für SDSS und SDSS-II wurde von der Alfred P. Sloan Foundation, den teilnehmenden Institutionen, der National Science Foundation, dem US-Energieministerium, der National Aeronautics and Space Administration, dem japanischen Monbukagakusho und der Max Planck Society bereitgestellt. und der Higher Education Funding Council für England. Die SDSS-Website lautet http://www.sdss.org/.
Das SDSS wird vom Astrophysical Research Consortium für die teilnehmenden Institutionen verwaltet, zu denen das American Museum of Natural History, das Astrophysical Institute Potsdam, die Universität Basel, die Universität Cambridge, die Case Western Reserve University, die Universität Chicago, die Drexel University und das Fermilab gehören for Advanced Study, die Japan Participation Group, die Johns Hopkins University, das Joint Institute for Nuclear Astrophysics, das Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, die Korean Scientist Group, die Chinesische Akademie der Wissenschaften (LAMOST), das Los Alamos National Laboratory, das Max -Planck-Institut für Astronomie (MPA), Max-Planck-Institut für Astrophysik (MPIA), New Mexico State University, Ohio State University, Universität Pittsburgh, Universität Portsmouth, Princeton University, United States Naval Observatory und das Universität von Washington.
Originalquelle: Eberly College Pressemitteilung
