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Raumsonde „Gaia“ : Der Nachthimmel in ferner Zukunft

Mehr als zwei Millionen Sterne unserer Milchstraße, so wie sie in den ersten Daten der Gaia-Mission verzeichnet wurden. Eingezeichnet sind das Sternbild Orion, die Pleiaden, sowie der hellste Stern des Sternbild Perseus. Bild: ESA/Gaia/DPAC

Wie wird unsere Galaxie erscheinen, wenn man in fünf Millionen Jahren nachts in den Himmel blickt? Die Esa hat es auf der Grundlage von Daten der Gaia-Mission möglich gemacht, diese Perspektive im Video heute schon einzunehmen.

          Im Jahr 2013 wurde sie gestartet, seit 2014 hat sie ihr wissenschaftliches Beobachtungsprogramm begonnen: Die Gaia-Sonde der Esa wurde entwickelt, um unsere Milchstraße so genau zu vermessen wie nie zuvor. Für mehr als eine Milliarde Sterne unserer Heimatgalaxie sollen am Ende der fünfjährigen Mission Positionen, Distanzen, Eigenbewegungen und grundlegende, physikalische Eigenschaften vorliegen, um die Struktur und Entwicklung unserer Milchstraße besser zu verstehen als jemals zuvor. Im vergangenen September wurden die Daten der ersten 14 Monate der Mission veröffentlicht, mit den Positionen aller beobachteten Sterne und den Distanzen und Bewegungsdaten einer Untergruppe von zwei Millionen Sternen.

          Sibylle Anderl

          Redakteurin im Feuilleton.

          Diese zwei Millionen Sterne wurden bereits von der 1989 gestarteten Hipparcos Mission, dem Vorgänger von Gaia, ins Visier genommen, so dass deren Bewegung über einen Zeitraum von mehr als 25 Jahren nachverfolgt werden kann. Diese Bewegungen, zusammen mit der von knapp 25 000 weiteren, hellen Sternen aus dem Hipparcos Katalog, die in den ersten veröffentlichten Gaia Daten noch nicht enthalten waren, wurden nun von der Esa zu einem Video verarbeitet. Beginnend im Zeitraum 2014/2015 der ersten Aufnahme von Gaia Daten wurde die Position der Sterne fünf Millionen Jahre in die Zukunft extrapoliert.

          Auf diesen Zeitskalen sieht man deutlich die Positionsänderungen der Sterne, die für uns während unserer kurzen menschlichen Lebensdauer unveränderlich am Himmel zu stehen scheinen. Das Sternbild Orion, eine der auffälligsten Sternenkonstellationen am Winterhimmel und in der Simulation unterhalb der Milchstraßenebene am rechten Bildrand zu sehen, ändert beispielsweise im Laufe der Zeit deutlich seine Gestalt. Die unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Sterne im Video sind auf perspektivische Effekte zurück zu führen: Nahe Sterne scheinen sich schneller zu bewegen als weit entfernte, die insbesondere in der galaktischen Ebene zu sehen sind. Gelegentlich auftretende Phasen der Beschleunigung von Sternen sind außerdem dadurch bedingt, dass die Perspektive des Videos aus dem sich selbst in der galaktischen Ebene bewegenden Sonnensystem gewählt ist. Aus diesem Grund bewegen sich auch Sterne im sphärischen Halo scheinbar schneller als Sterne in der Ebene.

          Die dunklen Streifen, die sich am Anfang des Films noch über die Milchstraße legen, sind auf den unvollständigen Status der ersten veröffentlichten Gaia Daten zurückzuführen. Auch Gebiete, die zu späteren Zeitpunkten im Video von Sternen wenig bevölkert erscheinen, werden vermutlich gefüllt sein, sobald mehr Sterne vermessen und in die Simulation einbezogen sind. Nicht berechnet wurde in der Simulation außerdem die Entwicklung von Staub- und Gaswolken, die die Milchstraßenebene verdunkeln. Ein wenig anders wird der Himmel in fünf Millionen Jahren also doch aussehen als im Video. Der Faszination solcher Berechnungen mag dies allerdings kaum Abbruch tun. Im April 2018 ist die zweite Veröffentlichung von Gaia-Daten mit Entfernungen und Eigenbewegungen von etwa einer Milliarde Sternen geplant.

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