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Milchstraße: gewellt & somit wohl viel größer als gedacht

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Gut 100.000 Lichtjahre Ausdehnung. Eine flache Scheibenstruktur mit ausgeprägten Spiralarmen. Außerhalb des Zentrums einige tausend Lichtjahre dick. Und unsere Erde (mitsamt Sonnensystem) befindet sich ca. 28.000 Lichtjahre vom galaktischen Zentrum entfernt zwischen zwei äußeren Spiralarmen. Soweit, grob umrissen, der Wissenstand über unsere Galaxie. Zumindest ist das der bisherige …

Wie ein riesiges Wellblech

Seit einigen Monaten präsentiert sich unsere Milchstraße aber offenbar deutlich anders. Denn zwei Wissenschaftler (Heidi Newberg vom Rensselaer Polytechnic Institute und Yan Xu vom Nationalobservatorium in China) fanden in den Daten des Sloan Digital Sky Survey (SDSS), einem internationalen Projekt zur Durchmusterung von einem Viertel des Himmels mit spezieller Technik, vier wellenförmige Verdichtungen von Sternen. Zwei davon ragen jeweils südlich, die zwei anderen nördlich aus der galaktischen Ebene heraus. Folglich ähnelt unsere Milchstraße mit ihrer Struktur nicht einer flachen Scheibe, sondern einem riesigen Wellblech.

Mit ca. 160.000 Lichtjahren Durchmesser satte 50 Prozent größer als bislang angenommen

Wenn man einen kleinen Stein ins Wasser fallen lässt, bilden sich um die Eintrittsstelle mehrere kreisrunde Wellen auf der Wasseroberfläche. Genau so müsse man sich offenbar unsere Milchstraße vorstellen, so Heidi Newberg. Laut deren Untersuchungen zeigt sich die Struktur unserer Galaxis wie folgt: Auf dem Weg vom Zentrum nach außen erheben sich insgesamt vier Wellenberge. Der erste befindet sich 34.000 Lichtjahre vom Zentrum entfernt und ragt 230 Lichtjahre nach oben aus der galaktischen Ebene heraus. Der zweite folgt in 46.000 Lichtjahren Entfernung. Dieser ragt nach unten aus der Ebene heraus und ist mit 550 Lichtjahren Höhe stärker ausgeprägt. In rund 65.000 Lichtjahren Entfernung erhebt sich dann im sogenannten Monoceros Ring der nächste Wellenberg nach oben. Und schließlich, in etwa 82.000 Lichtjahren Entfernung, ein mit dem sogenannten TriAndromeda Ring zusammenfallender Wellenberg, der wieder nach unten ausgewölbt ist. Setzt man jetzt voraus, dass die galaktische Scheibe symmetrisch ist, ergibt sich ein Gesamtdurchmesser unserer Milchstraße von rund 160.000 Lichtjahren – und damit 50 Prozent größer, als bislang angenommen.

Eine weitere Konsequenz ergibt sich bezüglich der Entfernung unserer Sonnen und unserers Sonnensystems vom galaktischen Zentrum. Lag sie bisher noch auf etwa 2/3 der Strecke nach außen, so befindet sie sich auf Basis der neuen Daten ungefähr in der Mitte zwischen Zentrum und Randbereich der Scheibe.

Überall in der Galaxis Wellenstruktur bei vielleicht noch größerer Ausdehnung der gesamten Scheibe?

Wenn man einen kleinen Stein ins Wasser fallen lässt, bilden sich um die Eintrittsstelle mehrere kreisrunde Wellen auf der Wasseroberfläche. Genau so müsse man sich offenbar unsere Milchstraße vorstellen, so Heidi Newberg. Laut deren Untersuchungen zeigt sich die Struktur unserer Galaxis wie folgt: Auf dem Weg vom Zentrum nach außen erheben sich insgesamt vier Wellenberge. Der erste befindet sich 34.000 Lichtjahre vom Zentrum entfernt und ragt 230 Lichtjahre nach oben aus der galaktischen Ebene heraus. Der zweite folgt in 46.000 Lichtjahren Entfernung. Dieser ragt nach unten aus der Ebene heraus und ist mit 550 Lichtjahren Höhe stärker ausgeprägt. In rund 65.000 Lichtjahren Entfernung erhebt sich dann im sogenannten Monoceros Ring der nächste Wellenberg nach oben. Und schließlich, in etwa 82.000 Lichtjahren Entfernung, ein mit dem sogenannten TriAndromeda Ring zusammenfallender Wellenberg, der wieder nach unten ausgewölbt ist. Setzt man jetzt voraus, dass die galaktische Scheibe symmetrisch ist, ergibt sich ein Gesamtdurchmesser unserer Milchstraße von rund 160.000 Lichtjahren – und damit 50 Prozent größer, als bislang angenommen.

Eine weitere Konsequenz ergibt sich bezüglich der Entfernung unserer Sonnen und unserers Sonnensystems vom galaktischen Zentrum. Lag sie bisher noch auf etwa 2/3 der Strecke nach außen, so befindet sie sich auf Basis der neuen Daten ungefähr in der Mitte zwischen Zentrum und Randbereich der Scheibe.

Schuld könnten umkreisende Zwerg-Galxien sein

Die Forscher führen als möglichen Grund für die Wellenstruktur die Bewegungen der vielen Zwerggalaxien an, die unsere Milchstraße wie ein Schwarm weiträumig umkreisen. Wann immer eine solche Zwerggalaxie die galaktische Scheibe durchquert, könnten die Wölbungen der Scheibe durch deren Gravitationskräfte verursacht werden, so Heidi Newberg. Gerade so, wie es ein Stein tut, der auf eine Wasserfläche fällt und sich dann in alle Richtungen kreisförmige Wellen ausbreiten. Die kleinen Begleitgalaxien könnten laut Meinung der Wissenschaftler sogar an der Entstehung der Spiralarme unserer Galaxie schuld sein. Nämlich weil sich die Materie ja stetig um das Zentrum der Milchstraße dreht. Aus diesem Zusammenspiel – so zeigten Computer-Simulationen der Wissenschaftler – haben sich dann solche Wellenstrukturen herausgebildet. Es bleibt also weiterhin spannend, wenn es um das Thema Aufbau, Struktur und Entstehung unserer Milchstraße geht …

Geschrieben von Manuel Philipp (Dipl. Ing. FH)
für abenteuer-sterne.de

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