Pressemitteilung

ESO-Teleskop fotografiert beeindruckende Zentralregion der Milchstraße und findet alten Starburst

16. Dezember 2019

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat den zentralen Teil der Milchstraße mit spektakulärer Auflösung untersucht und neue Details über die Geschichte der Geburt von Sternen in unserer Galaxie aufgedeckt. Dank der neuen Beobachtungen haben die Astronomen Beweise für ein dramatisches Ereignis im Leben der Milchstraße gefunden: eine Epoche heftiger Sternenentstehung, die so intensiv war, dass sie zu über hunderttausend Supernova-Explosionen führte.

„Unsere einzigartige Untersuchung eines großen Teils des galaktischen Zentrums hat uns detaillierte Einblicke in den Entstehungsprozess von Sternen in dieser Region der Milchstraße gegeben“, sagt Rainer Schödel vom Institut für Astrophysik Andalusiens in Granada, Spanien, der die Beobachtungen leitete. „Im Gegensatz zu dem, was bisher angenommen wurde, haben wir festgestellt, dass die Sternentstehung nicht kontinuierlich war“, fügt Francisco Nogueras-Lara hinzu, der am selben Institut in Granada zwei neue Studien über die Zentralregion der Milchstraße leitete.

In der heute in Nature Astronomy veröffentlichten Studie fand das Team heraus, dass etwa 80% der Sterne im zentralen Bereich der Milchstraße in den Anfangsjahren unserer Galaxie entstanden sind, vor acht bis 13,5 Milliarden Jahren. Dieser ersten Phase der Sternentstehung folgten etwa sechs Milliarden Jahre, in denen nur sehr wenige Sterne geboren wurden. Dies wurde durch einen intensiven Schub der Sternentstehung vor rund einer Milliarde Jahren beendet, als sich in diesem Gebiet über einen Zeitraum von weniger als 100 Millionen Jahren Sterne mit einer Gesamtmasse von möglicherweise bis zu einigen zehn Millionen Sonnen bildeten.

„Die Bedingungen in der untersuchten Region während dieses Aktivitätsausbruchs müssen denen in so genannten Starburst-Galaxien ähnlich gewesen sein, die Sterne mit einer Rate von mehr als 100 Sonnenmassen pro Jahr bilden“, sagt Nogueras-Lara, der heute am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg angesiedelt ist. Derzeit bildet die gesamte Milchstraße Sterne mit einer Rate von etwa ein bis zwei Sonnenmassen pro Jahr.

„Diese Aktivitätswelle, die zur Explosion von mehr als hunderttausend Supernovae geführt haben muss, war wahrscheinlich eines der energiereichsten Ereignisse in der gesamten Geschichte der Milchstraße“, fügt er hinzu. Während eines Starbursts entstehen viele massereiche Sterne; da sie eine kürzere Lebensdauer haben als masseärmere Sterne, erreichen sie das Ende ihres Lebens viel schneller und sterben in heftigen Supernova-Explosionen.

Möglich wurde diese Forschung durch Beobachtungen der galaktischen Zentralregion mit dem HAWK-I-Instrument der ESO am VLT in der chilenischen Atacama-Wüste. Diese infrarotempfindliche Kamera blickte durch den Staub, um uns ein bemerkenswert detailliertes Bild des Zentralbereichs der Milchstraße zu geben, das im Oktober in Astronomy & Astrophysics von Nogueras-Lara und einem Team von Astronomen aus Spanien, den USA, Japan und Deutschland veröffentlicht wurde. Das atemberaubende Bild zeigt die dichteste Region der Galaxie mit Sternen, Gas und Staub, in der sich auch ein supermassereiches Schwarzes Loch mit einer Winkelauflösung von 0,2 Bogensekunden befindet. Damit entspricht die Detailauflösung von HAWK-I in etwa dem eines Fußballs in Zürich, der von München aus, dem Hauptsitz der ESO, aus zu sehen ist.

Dieses Bild ist die erste Veröffentlichung der GALACTICNUCLEUS-Studie. Dieses Programm basierte auf dem großen Sichtfeld und der hohen Winkelauflösung von HAWK-I am ESO VLT, um ein wunderbar scharfes Bild der zentralen Region unserer Galaxie zu erzeugen. Die Studie untersuchte über drei Millionen Sterne und umfasste eine Fläche, die mehr als 60.000 Quadrat-Lichtjahre in der Entfernung des galaktischen Zentrums entspricht (ein Lichtjahr entspricht etwa 9,5 Billionen Kilometer).

Weitere Informationen

Diese Forschungsarbeit wurde in zwei Artikeln vorgestellt:

"GALACTICNUCLEUS: A high angular resolution JHKs imaging survey of the Galactic Centre: II. First data release of the catalogue and the most detailed CMDs of the GC", veröffentlicht in Astronomie & Astrophysik

"Early formation and recent starburst activity in the nuclear disc of the Milky Way", erschienen in Nature Astronomy (doi: 10.1038/s41550-019-0967-9)

Die Arbeitsgruppe des Beitrags in Astronomy & Astrophysik besteht aus F. Nogueras-Lara (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Granada, Spanien [IAA-CSIC]), R. Schödel (IAA-CSIC), A. T. Gallego-Calvente (IAA-CSIC), H. Dong (IAA-CSIC), E. Gallego-Cano (IAA und Centro Astronómico Hispano-Alemán, Almería, Spanien), B. Shahzamanisch (IAA-CSIC), J. H. V. Girard (Space Telescope Science Institute, Baltimore, USA), S. Nishiyama (Miyagi University of Education, Sendai, Japan), F. Najarro (Departamento de Astrofísica, Centro de Astrobiología CAB (CSIC-INTA), Torrejón de Ardoz, Spanien), N. Neumayer (Max-Plank-Institut für Astronomie), Heidelberg, Deutschland.

Das Team der Publikation in Nature Astronomy besteht aus F. Nogueras-Lara (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Granada, Spanien [IAA-CSIC]), R. Schödel (IAA-CSIC), A. T. Gallego-Calvente (IAA-CSIC), E. Gallego-Cano (IAA-CSIC), B. Shahzamanian (IAA-CSIC), H. Dong (IAA-CSIC), N. Neumayer (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Deutschland), M. Hilker ( Europäische Südsternwarte, Garching bei München, Deutschland), F. Najarro (Departamento de Astrofísica, Centro de Astrobiología, Torrejón de Ardoz, Spanien), S. Nishiyama (Miyagi University of Education, Sendai, Japan), A. Feldmeier-Krause (The Department of Astronomy and Astrophysics. Die Universität von Chicago, Chicago, USA), J. H. V. Girard (Space Telescope Science Institute, Baltimore, USA) und S. Cassisi (INAF-Astronomisches Observatorium der Abruzzen, Teramo, Italien).

Die Europäische Südsternwarte (engl. European Southern Observatory, kurz ESO) ist die führende europäische Organisation für astronomische Forschung und das wissenschaftlich produktivste Observatorium der Welt. Die Organisation hat 16 Mitgliedsländer: Belgien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Großbritannien, Irland, Italien, die Niederlande, Österreich, Polen, Portugal, Spanien, Schweden, die Schweiz und die Tschechische Republik. Hinzu kommen das Gastland Chile und Australien als strategischer Partner. Die ESO ermöglicht astronomische Spitzenforschung, indem sie leistungsfähige bodengebundene Teleskope entwirft, konstruiert und betreibt. Auch bei der Förderung internationaler Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Astronomie spielt die Organisation eine maßgebliche Rolle. Die ESO verfügt über drei weltweit einzigartige Beobachtungsstandorte in Chile: La Silla, Paranal und Chajnantor. Auf dem Paranal betreibt die ESO mit dem Very Large Telescope (VLT) das weltweit leistungsfähigste Observatorium für Beobachtungen im Bereich des sichtbaren Lichts und zwei Teleskope für Himmelsdurchmusterungen: VISTA, das größte Durchmusterungsteleskop der Welt, arbeitet im Infraroten, während das VLT Survey Telescope (VST) für Himmelsdurchmusterungen ausschließlich im sichtbaren Licht konzipiert ist. Die ESO ist außerdem einer der Hauptpartner bei zwei Projekten auf Chajnantor, APEX und ALMA, dem größten astronomischen Projekt überhaupt. Auf dem Cerro Armazones unweit des Paranal errichtet die ESO zur Zeit das Extremely Large Telescope (ELT) mit 39 Metern Durchmesser, das einmal das größte optische Teleskop der Welt werden wird.

Die Übersetzungen von englischsprachigen ESO-Pressemitteilungen sind ein Service des ESO Science Outreach Network (ESON), eines internationalen Netzwerks für astronomische Öffentlichkeitsarbeit, in dem Wissenschaftler und Wissenschaftskommunikatoren aus allen ESO-Mitgliedsländern (und einigen weiteren Staaten) vertreten sind. Deutscher Knoten des Netzwerks ist das Haus der Astronomie in Heidelberg.

Links

• Forschungsarbeit (Nature Astronomy)
• Forschungsarbeit (Astronomy & Astrophysics)
• Fotos des VLT

Kontaktinformationen

Francisco Nogueras-Lara
Max Planck Institute for Astronomy
Heidelberg, Germany
Tel: +49 6221 528-393
E-Mail: nogueras@mpia.de

Rainer Schödel
Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)
Granada, Spain
Tel: +34 958 230 529
E-Mail: rainer@iaa.es

Bárbara Ferreira
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Dies ist eine Übersetzung der ESO-Pressemitteilung eso1920.