2016 veröffentlichte die Europäische Weltraumagentur den ersten Datensatz ihres Gaia-Satelliten, der mit der Vermessung von Sternen beauftragt ist, um eine detaillierte 3D-Karte unseres Quadranten der Milchstraße zu erstellen. Über 1 Milliarde Sterne funkelten in diesen ersten Bildern, die detaillierte Daten zu 2 Millionen der Sterne enthielten. Heute hat die ESA eine noch atemberaubendere Sammlung von Gaia-Daten veröffentlicht, die 1, 7 Milliarden Sterne umfassen und unglaubliche Details zu fast jedem Lichtfleck enthalten.
Wie Ryan F. Mandelbaum von Gizmodo berichtet, enthält die jüngste Datenrunde im Vergleich zu der ersten Umfrage, die Sterne in 500 Lichtjahren Entfernung enthielt, Funkeln bis zu 8.000 Lichtjahre außerhalb mit einer 100-mal genaueren Genauigkeit. Gaia hat zwischen Juli 2014 und Mai 2016 22 Monate lang den Himmel untersucht, um den neuen Datensatz zu erfassen.
Nach Angaben der ESA enthält der Katalog, der nun Fachleuten und Amateurastronomen zur Verfügung steht, Daten zu Positionen und Helligkeit von 1, 7 Milliarden Sternen, zur Parallaxe (ein Effekt, bei dem ein Objekt je nach Position des Betrachters an verschiedenen Positionen erscheint) und zur Bewegung von 1, 3 Milliarden Sterne, Oberflächentemperatur für über 100 Millionen Sterne und die Wirkung von interstellarem Staub auf 87 Millionen Sterne.
Die Daten umfassen auch andere Objekte, einschließlich der Positionen von 14.000 Asteroiden in unserem Sonnensystem und der Positionen von einer halben Million Quasaren außerhalb der Milchstraße. Nach Angaben der ESA konnten Forscher auch die Umlaufbahnen von 75 Kugelhaufen - oder Gruppen von Sternen, die durch die Schwerkraft zusammengehalten werden - in unserer Galaxie und in 12 Zwerggalaxien, die die Milchstraße umkreisen, darstellen.
"Gaia ist eine beispiellose Karte der Milchstraße, deren grundlegende Astrophysik vom Feinsten ist. Sie bildet die Grundlage für jahrzehntelange Forschung über alles, vom Sonnensystem bis zur Entstehung und Entwicklung des Universums", so die Astronomin Emily Rice vom CUNY College auf Staten Island und das American Museum of Natural History erzählt Mandelbaum. "Es ist grundlegend und transformierend zugleich, was in der modernen Astronomie selten vorkommt."
Die Charts wurden nicht nur automatisch generiert. Rund 450 menschliche Wissenschaftler und Software-Ingenieure brauchten Jahre, um die Satellitenrohdaten zu analysieren und die 3D-Sternenkarten, Asteroidenbahnen und andere Bilder zu erstellen, wie Associated Press berichtet.
Und die Daten haben bereits zu einigen Durchbrüchen geführt. Antonella Vallenari, eine der führenden Wissenschaftlerinnen des Projekts, teilt dem AP mit, dass die Ergebnisse eine Hypothese zu stützen scheinen, dass die Milchstraße einst von Material aus einer anderen Galaxie getroffen wurde, wodurch Wellen entstehen, die durch Sterne angezeigt werden, die sich anders als erwartet bewegen.
Bei genauer Betrachtung von 4 Millionen Sternen wurde auch das Hertzsprung-Russell-Diagramm verfeinert, bei dem die Farbe und Größe der Sterne zur Bestimmung ihres Evolutionsstadiums herangezogen werden. Das Diagramm hat Forschern bereits dabei geholfen, weiße Zwerge, die von Wasserstoff dominiert werden, und weiße Zwerge, die von Helium dominiert werden, zu unterscheiden. Es deutet auch darauf hin, dass die Sterne in der Scheibe und im Heiligenschein der Milchstraße ein unterschiedliches Alter haben, was darauf hindeutet, dass es zwei Ereignisse der galaktischen Bildung gab.
Wie Nola Taylor Redd von Scientific American berichtet, sollten die Daten auch Astronomen dabei helfen, die mysteriösen Braunen Zwerge zu untersuchen, die gescheiterte Sterne verwirren, die nicht ganz Planeten und nicht ganz Sterne sind. Das Studium von Braunen Zwergen kann Forschern viel über die Stern- und Planetenbildung beibringen. "Es ist, als würde man Ihnen alles geben, was Sie schon immer über Braune Zwerge wissen wollten", sagte Jackie Faherty, eine Forscherin für Braune Zwerge am American Museum of Natural History, gegenüber Redd vor der Veröffentlichung der Daten.
Dies ist nur eine kleine Vorschau auf das, was noch kommt. "Die Kombination all dieser beispiellosen Maßnahmen liefert den Astronomen die Informationen, um die nächsten großen Schritte bei der Kartierung der Entstehungsgeschichte und der Entwicklung von Sternen und unserer Milchstraßengalaxie zu unternehmen", sagt Gerry Gilmore von der Universität Cambridge, einer der wichtigsten Gaia-Forscher die Pressemitteilung. "Es gibt kaum einen Zweig der Astrophysik, der nicht durch Gaia-Daten revolutioniert wird. Wir erwarten, dass jeden Tag nach dieser Veröffentlichung neue wissenschaftliche Veröffentlichungen erscheinen."
Uwe Lammers, der Betriebsleiter von Gaia, teilt der Deutschen Welle mit, dass Gaia bis zum Ende ihrer fünfjährigen Mission im Jahr 2019 jeden Stern 70 Mal untersucht haben wird. Während der dritte Daten-Dump im Jahr 2020 dem Katalog nicht viele Sterne hinzufügt, werden noch feinere Details erzeugt. Wie Mandelbaum berichtet, wird die Veröffentlichung Spektraldaten über die Sterne enthalten, die eine völlig neue Informationsebene hinzufügen werden.
Nur um den Überblick zu behalten: Gaias Karte mit 1, 7 Milliarden Sternen ist nur ein winziger Bruchteil der geschätzten 100 Milliarden (oder mehr) in der Milchstraße. Stellen Sie sich vor, was wir lernen könnten, wenn wir sie alle abbilden würden.
