Die Weltraumteleskope XMM-Newton der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und Chandra der NASA haben die Nachwirkungen dreier heller Explosionen in den äußeren Spiralarmen der Milchstraße eingefangen. Das Nancy Grace Roman Weltraumteleskop der NASA wird Wissenschaftlern helfen, die lichtschwächeren Bestandteile unserer Milchstraße – das Gas und den Staub zwischen den Sternen, das sogenannte interstellare Medium – besser zu verstehen. Mithilfe des Kepler-Weltraumteleskops, das vor seiner Außerbetriebnahme im Jahr 2018 asteroseismische Daten von rund 16.000 Sternen lieferte, können Wissenschaftler zudem Einblicke in Alter, Masse und Größe von Sternen gewinnen. Ein Laser-Sternzeiger auf dem Cerro Pachón in Zentralchile richtet sich nach oben durch das Sichtfeld des Gemini-Süd-Observatoriums und beleuchtet die Milchstraße.
Das Nancy Grace Roman Weltraumteleskop der NASA wird Wissenschaftlern helfen, die lichtschwachen Bestandteile unserer Milchstraße besser zu verstehen – das Gas und den Staub, die zwischen den Sternen verstreut sind, das sogenannte interstellare Medium.
Eines der wichtigsten Beobachtungsprogramme des römischen Weltraumteleskops, die Galactic Plane Survey, wird bis zum äußersten Rand unserer Galaxie blicken und etwa 20 Milliarden Sterne kartieren – rund viermal so viele wie bisher. Wissenschaftler werden diese Sterndaten nutzen, um den Staub zu untersuchen und zu kartieren, durch den das Licht hindurchtritt. Dadurch entsteht das bisher umfassendste Bild von der Struktur der Milchstraße, der Sternentstehung und dem Ursprung unseres Sonnensystems, so die NASA-Pressestelle.
„Dank des Roman-Projekts werden wir in der Lage sein, bestehende künstlerische Darstellungen der Milchstraße in datengetriebenere Modelle umzuwandeln, indem wir neue Einschränkungen hinsichtlich der dreidimensionalen Verteilung des interstellaren Staubs nutzen“, sagte Katherine Zucker, Astrophysikerin am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Massachusetts.
Durch die Kombination von Beobachtungen der Milchstraße und anderer Spiralgalaxien wissen Wissenschaftler heute, wie unsere Galaxie wahrscheinlich aussieht. Staubwolken erschweren jedoch die Untersuchung von Details auf der gegenüberliegenden Seite unserer Galaxie. Stellen Sie sich vor, Sie versuchen, Ihre Umgebung zu kartieren, während Sie durch die Fenster eines Hauses schauen, das in dichten Nebel gehüllt ist.
Unsere Milchstraße beherbergt über 100 Milliarden Sterne, die oft Billionen von Kilometern voneinander entfernt sind. Der Raum zwischen ihnen, das sogenannte interstellare Medium, ist nicht leer – er ist mit Gas und Staub durchsetzt, die sowohl die Keime neuer Sterne als auch die Überreste längst erloschener Sterne enthalten. Die Erforschung des interstellaren Mediums mit Observatorien wie dem kommenden Nancy Grace Roman Weltraumteleskop der NASA wird neue Erkenntnisse über den galaktischen Staubkreislauf liefern. NASA/Lane Havens; Musik: Building Heroes von Enrico Cacase [BMI], Universal Production Music
Mithilfe einer Spezialkamera und Filtern, die Infrarotstrahlung – Licht mit einer längeren Wellenlänge als für unsere Augen sichtbar – erfassen, wird Roman in der Lage sein, durch den Staubnebel hindurchzusehen. Infrarotlicht durchdringt Staubwolken eher, ohne gestreut zu werden.
Licht mit kürzeren Wellenlängen, darunter das blaue Licht von Sternen, wird stärker gestreut. Das bedeutet, dass Sterne, die durch den Staub scheinen, schwächer und röter erscheinen, als sie tatsächlich sind.
Durch den Vergleich von Beobachtungen mit Informationen über die Eigenschaften des Quellsterns können Astronomen die Entfernung des Sterns vom Grad der Rotfärbung trennen. Die Untersuchung dieser Effekte liefert Erkenntnisse über die Eigenschaften des Staubs.
„Ich kann fragen: ‚Wie viel röter und schwächer ist das Sternenlicht, das das Roman-Teleskop bei verschiedenen Wellenlängen erfasst?‘ Dann kann ich diese Information nutzen und sie mit den Eigenschaften der Staubkörner selbst, insbesondere ihrer Größe, in Beziehung setzen“, sagte Brandon Hensley, ein Wissenschaftler, der interstellaren Staub am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien erforscht.
Die Wissenschaftler werden auch die Zusammensetzung des Staubs untersuchen und Wolken analysieren, um die physikalischen Prozesse zu verstehen, die den Veränderungen der Eigenschaften des Staubs zugrunde liegen.
Hinweise im Licht staubbedeckter Sterne geben Aufschluss über die Staubmenge zwischen uns und dem Stern. Der Vergleich von Beobachtungen mehrerer Sterne ermöglicht es Astronomen, detaillierte dreidimensionale Karten des Staubs zu erstellen. Dies würde Wissenschaftlern wie Zucker erlauben, ein Modell der Milchstraße zu entwickeln, das uns zeigt, wie sie von außen aussieht. Dadurch könnten Wissenschaftler die Milchstraße besser mit anderen Galaxien vergleichen, die wir nur von außen beobachten, und sie in eine kosmologische Perspektive der Galaxienentwicklung einordnen.
Diese Künstlerdarstellung visualisiert verschiedene Lichtarten, die sich durch eine Partikelwolke bewegen. Da Infrarotlicht eine längere Wellenlänge besitzt, kann es Staub leichter durchdringen. Astronomen können so mithilfe von Infrarotlicht tiefer in staubige Regionen blicken. NASA Goddard Space Flight Center
„Roman wird unser Verständnis der Galaxie um eine völlig neue Dimension erweitern, da wir Milliarden und Abermilliarden neuer Sterne sehen werden“, sagte Zucker. „Sobald wir mit der Beobachtung von Sternen beginnen, werden wir auch Daten über Staub erhalten, da dessen Auswirkungen in jedem von Roman erfassten Stern kodiert sind.“
Das interstellare Medium bewegt nicht nur die Milchstraße, sondern treibt auch die Entstehung von Sternen und Planeten an. Dichte Ansammlungen des interstellaren Mediums bilden Molekülwolken, die unter dem Einfluss der Schwerkraft kollabieren und so die ersten Stadien der Sternentwicklung auslösen können. Junge Sterne stoßen heiße Winde aus, die umgebenden Staub zu den Bausteinen von Planeten verdichten können.
„Staub birgt viele Informationen über unseren Ursprung und die Entstehung des Universums“, sagte Josh Peake, Assistenzastronom und Leiter der Datenverarbeitung am Space Telescope Science Institute in Baltimore, Maryland. „Wir stehen im Grunde genommen auf einem sehr großen Staubkorn – die Erde entstand aus vielen winzigen Körnchen, die sich zu einer riesigen Kugel vereinigten.“
Die römische Raumsonde wird junge Sternhaufen in neuen, fernen Sternentstehungsgebieten identifizieren und auch Daten über „Sternenfabriken“ liefern, die zuvor von Missionen wie dem stillgelegten Spitzer-Weltraumteleskop der NASA entdeckt wurden.
„Um die Sternentstehung in unterschiedlichen Umgebungen zu verstehen, muss man die interstellare Landschaft verstehen, die diese Prozesse antreibt“, sagte Zucker. „Romans Methode wird es uns ermöglichen, die dreidimensionale Struktur des interstellaren Mediums mit der dreidimensionalen Verteilung junger Sterne in der galaktischen Scheibe in Beziehung zu setzen.“
Neue 3D-Staubkarten, die mit dem Roman-Teleskop erstellt wurden, werden unser Verständnis der Spiralstruktur der Milchstraße – eines windradartigen Musters, in dem sich Sterne, Gas und Staub wie in einem galaktischen Stau ansammeln – verfeinern. Durch die Kombination von Geschwindigkeitsdaten mit Staubkarten können Wissenschaftler Beobachtungen mit Modellvorhersagen vergleichen, um die Ursache der Spiralstruktur zu ermitteln, die derzeit noch unklar ist.
Die Rolle dieser Spiralstruktur bei der Sternentstehung ist weiterhin unklar. Einige Theorien legen nahe, dass galaktische Staus die Sternentstehung auslösen, während andere argumentieren, dass diese „Staupunkte“ zwar Materie ansammeln, aber die Sternentstehung nicht anregen.
Das Nancy Grace Roman Weltraumteleskop der NASA wird die galaktische Ebene kartieren, um unsere Heimatgalaxie, die Milchstraße, zu erforschen. Die Untersuchung wird etwa 20 Milliarden Sterne erfassen, von denen jeder Informationen über den Staub und das Gas zwischen ihnen, das sogenannte interstellare Medium, enthält. Die Erforschung des interstellaren Mediums kann Aufschluss über die Spiralarme unserer Galaxie, das galaktische Recycling und vieles mehr geben. NASA, STScI, Caltech/IPAC
Das römische Teleskop wird dazu beitragen, diese Rätsel zu lösen, indem es mehr Daten über staubige Regionen in der gesamten Milchstraße liefert. Dies ermöglicht es Wissenschaftlern, verschiedene galaktische Umgebungen zu vergleichen und die Sternentstehung in spezifischen Strukturen zu untersuchen, wie beispielsweise in den spiralförmigen Armen der Galaxie oder in ihrem zentralen Balken.
Nach der Verarbeitung werden Romans Daten über den Roman Research Nexus und das Barbara A. Mikulski Space Telescope Archive online öffentlich zugänglich gemacht, wodurch der offene Zugang zu den Daten für viele Jahre gewährleistet wird.
„Menschen, die noch nicht geboren sind, werden in der Lage sein, wirklich interessante Analysen dieser Daten durchzuführen“, sagte Peake. „Wir besitzen einen wunderbaren Teil unseres Erbes, den wir an zukünftige Generationen weitergeben und ehren werden.“
Dieses Foto, aufgenommen im September 2025, zeigt die Raumstation 15 und eine der 35 Meter hohen Antennen des Goldstone Deep Space Communications Complex nahe Barstow, Kalifornien. Goldstone ist Teil des Deep Space Network (DSN) der NASA, das weltweit drei solcher Komplexe betreibt und die Kommunikation für Dutzende von Tiefraummissionen sicherstellt.
Das DSN ist das internationale Netzwerk riesiger Radioantennen der NASA, das interplanetare Weltraummissionen sowie mehrere Missionen in der Erdumlaufbahn unterstützt. Laut NASA-Pressestelle liefert das DSN außerdem Radar- und Radioastronomiedaten, die unser Verständnis des Sonnensystems und des Universums insgesamt verbessern.
NASA/JPL-Caltech
Mit dem Artemis-Programm baut die NASA ihre Präsenz im Weltraum deutlich aus und erforscht den Mond in bisher unbekanntem Terrain. Um dieses Ziel zu erreichen, nutzen die Artemis-Missionen sowohl das Deep Space Network (DSN) als auch das Near Space Network (NSN). Diese Netzwerke, die vom NASA-Programmbüro für Weltraumkommunikation und Navigation (SCaN) verwaltet werden, nutzen globale Infrastruktur und Relaissatelliten, um eine reibungslose Kommunikation und die Verfolgung des Orion-Raumschiffs während des Starts, des Eintritts in die Erdumlaufbahn, der Mondreise und der Rückkehr zur Erde zu gewährleisten.
Die Weltraumteleskope XMM-Newton der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und Chandra der NASA haben die Nachwirkungen dreier heller Explosionen in den äußeren Spiralarmen unserer Galaxie, der Milchstraße, entdeckt. Durch die Messung der Entfernung zu diesen Echos stellten sie fest, dass die äußeren Arme 10 % weiter entfernt sind als bisher angenommen.
Es mag überraschend klingen, aber wir wissen nur wenig über die Struktur der äußeren Regionen unserer Galaxie. Die Beobachtung unserer Galaxie von innen ist schwierig; das Sonnensystem ist tief in ihre Scheibe eingebettet, was eine Vogelperspektive verhindert, und viele Regionen sind von dichten Wolken aus kosmischem Staub verdeckt, so der Pressedienst der Europäischen Weltraumorganisation.
Doch die Situation ändert sich: Seit dem Start des Weltraumteleskops Gaia der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) haben Wissenschaftler viel Neues gelernt. Mithilfe der von Gaia gesammelten Daten kartieren sie die Milchstraße nun in beispielloser Detailgenauigkeit und messen präzise die Entfernungen zu ihren Sternen. Vor dem Start von Gaia war unklar, ob unsere Galaxie zwei oder vier Spiralarme besitzt (heute weiß man, dass es vier sind).
Eine weitere ESA-Mission hat nun eine neue Methode zur Kartierung der äußeren Bereiche unserer Galaxie entwickelt. „Normalerweise modellieren wir die äußeren Spiralarme der Milchstraße indirekt, basierend auf unserem Wissen über die Rotation unserer Galaxie. Dieser Ansatz ist jedoch fehleranfällig“, erklärt Beatrice Vaia vom Nationalen Institut für Astrophysik (INAF) in Italien, die die Studie im Rahmen ihrer Doktorarbeit leitete.
„Stattdessen haben wir etwas Neues gemacht: Wir haben die Nachwirkungen von drei kosmischen Explosionen untersucht, die in viel weiter entfernten Galaxien stattfanden. Diese Explosionen emittierten Röntgenstrahlen, die in mehreren äußeren Spiralarmen der Milchstraße reflektiert wurden, und wir haben die Entfernungen zu diesen Echos direkt gemessen.“
Die Forscher kombinierten Beobachtungen der Gammablitze 221009A (entdeckt 2022), 160623A (2016) und 031203 (2003). Die hellen, staubgestreuten, ringförmigen Echos dieser Ereignisse wurden zwischen Dezember 2003 und November 2022 mit XMM-Newton, Chandra oder beiden Weltraumteleskopen beobachtet. Die Ergebnisse der Studie wurden am 29. Juni 2026 in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics unter dem Titel „Precise Distances to Galactic Spiral Arms from Dust-Scattered X-Rays from Gamma-Ray Bursts“ veröffentlicht.
Kartierung der Milchstraße. XMM-Newton und Chandra bestimmen die Entfernung zu den äußeren Spiralarmen neu (Animation). ESA
Die Röntgenstrahlen wurden von drei hellen Explosionen, sogenannten Gammablitzen (GRBs), emittiert. Sie wurden von Staubpartikeln in den Spiralarmen der Milchstraße reflektiert und gestreut und bildeten so helle Ringe, die anschließend von den Teleskopen XMM-Newton und Chandra eingefangen wurden.
Durch die Untersuchung der langsamen Ausdehnung dieser ringförmigen Echos konnten Beatrice und ihre Kollegen die Entfernung zu den sich ausbreitenden Staubkörnern präzise bestimmen. Da diese sich in Wolken innerhalb der Spiralarme unserer Galaxie befinden, konnte das Team die Entfernung zu den Armen direkt messen. Neben der Bestätigung der bekannten Entfernung zum Perseus-Arm entdeckten die Wissenschaftler, dass zwei der Spiralarme der Milchstraße – der Scutum-Centaurus-Arm und der äußere Arm – 10 % weiter entfernt sind als bisher angenommen.
Das Gaia-Teleskop der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) hat zwar unser Verständnis der Milchstraße revolutioniert, doch die aktuellen Entfernungsmessungen dieses Teleskops sind für die äußeren Spiralarme weniger genau. Die Verwendung von Röntgenstrahlen zur Bestimmung der Entfernungen zu Staubwolken, wie sie von XMM-Newton und Chandra praktiziert wird, ermöglicht hingegen eine hohe Genauigkeit über große Entfernungen und erlaubt es dem Forschungsteam, die Karte der äußeren Bereiche der Milchstraße neu zu erstellen.
„Diese Entdeckung ist ein wunderbares Beispiel dafür, wie die Langzeitmissionen der ESA, wie zum Beispiel XMM-Newton, das 1999 gestartet wurde, weiterhin eine entscheidende Rolle bei der Erforschung des Universums spielen“, sagt Erik Cuulkers, Projektwissenschaftler der ESA für XMM-Newton.
„XMM-Newton liefert nun schon im dritten Jahrzehnt bahnbrechende wissenschaftliche Daten zu einer Vielzahl von Themen: vom hellsten jemals beobachteten Gammablitz über Sterne, die von Schwarzen Löchern zerstört werden, bis hin zu Röntgenbildern des Mars. Noch spannender ist es, wenn Missionen zusammenarbeiten, wie es hier der Fall ist. Gemeinsam können sie eine Fülle von Informationen über unseren Himmel enthüllen.“
Unser Wissen über unsere Heimatgalaxie wird in den kommenden Jahren weiter wachsen. Neben der stetig zunehmenden Datenmenge, die im Rahmen der vierten und fünften Gaia-Datenveröffentlichung (geplant für Dezember 2026 bzw. nach Ende 2030) gewonnen wird, steht das Röntgenobservatorium NewAthena der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) kurz davor, die Röntgenastronomie zu revolutionieren und Wissenschaftlern die Untersuchung deutlich schwächerer Röntgenechos am Rande unserer Galaxie zu ermöglichen.
Ein Forscherteam hat bestätigt, dass die Sterne laut und deutlich in einem „Ton“ erklingen, der gut mit den wissenschaftlichen Zielen und Fähigkeiten des kommenden Nancy Grace Roman Weltraumteleskops der NASA übereinstimmt.
Die turbulente Natur von Sternen erzeugt Wellen, die zu Schwankungen ihrer Gesamthelligkeit führen. Durch die Untersuchung dieser Veränderungen – einer Methode namens Asteroseismologie – gewinnen Wissenschaftler Erkenntnisse über Alter, Masse und Größe von Sternen. Diese Helligkeitsschwankungen waren für das Weltraumteleskop Kepler der NASA sichtbar, das vor seiner Außerbetriebnahme im Jahr 2018 asteroseismische Daten von etwa 16.000 Sternen lieferte. Die Ergebnisse dieser Studie wurden im „Astrophysical Journal“ veröffentlicht.
Ausgehend von Kepler-Daten und angepasst an die erwartete Datenqualität des Roman-Teleskops demonstrierten Astronomen kürzlich die Machbarkeit der Asteroseismologie mit diesem bald startenden Teleskop und lieferten eine grobe Schätzung der Reichweite detektierbarer Sterne. Dies ist ein zusätzlicher Gewinn für die primären wissenschaftlichen Ziele des Roman-Teleskops: Im Rahmen der Beobachtungen für den Galactic Bulge Time-Domain Survey – einer Schlüsselstudie, die Daten zu Hunderten Millionen Sternen im Bulge unserer Milchstraße sammeln wird – liefert das Teleskop zudem genügend Informationen, um mithilfe der Asteroseismologie die Parameter von Sternen zu bestimmen.
„Asteroseismologie mit dem Roman-Teleskop ist möglich, weil wir das Teleskop nicht für Aufgaben einsetzen müssen, für die es ohnehin nicht konzipiert wurde“, sagte Mark Pinsonneault von der Ohio State University in Columbus, Mitautor einer Studie, die die Forschung detailliert beschreibt. „Die Leistungsfähigkeit der Roman-Mission ist erstaunlich: Sie ist zwar teilweise darauf ausgelegt, die Exoplanetenforschung voranzubringen, aber wir werden auch über ihre primäre Mission hinaus äußerst wertvolle Daten für andere wissenschaftliche Bereiche gewinnen.“
Diese Künstlerdarstellung zeigt die Sonne und mehrere Rote Riesen mit unterschiedlichen Radien. Das kommende Nancy Grace Roman Weltraumteleskop der NASA eignet sich hervorragend zur Untersuchung Roter Riesen mithilfe der Asteroseismologie. Bei diesem Verfahren werden Helligkeitsveränderungen in Sternen untersucht, die durch turbulente Prozesse in ihrem Inneren verursacht werden und Wellen und Schwingungen erzeugen. Mithilfe asteroseismischer Daten können Astronomen Alter, Masse und Größe der Sterne bestimmen. Wissenschaftler schätzen, dass das Roman-Teleskop mit dieser Methode insgesamt 300.000 Rote Riesen erfassen kann – die größte jemals gesammelte Stichprobe dieser Art. NASA, STScI, Ralph Crawford (STScI)
Die Galaxie ist dicht mit Roten Riesensternen und Roten Klumpen besetzt, die entwickelter und massereicher sind als Hauptreihensterne. (Hauptreihensterne befinden sich in einem ähnlichen Entwicklungsstadium wie unsere Sonne.) Ihre hohe Leuchtkraft und die von Stunden bis Tagen variierende Schwingungsfrequenz kommen dem Roman-Teleskop zugute. Im Rahmen seiner zeitlichen Untersuchung des galaktischen Bulges wird das Teleskop den galaktischen Bulge der Milchstraße sechsmal im Abstand von jeweils 70,5 Tagen beobachten und eignet sich daher besonders für die Asteroseismologie Roter Riesen.
Während frühere Studien das Potenzial der Asteroseismologie mithilfe der Raumsonde Roman untersuchten, führte das Team eine detailliertere Studie durch, in der es die Fähigkeiten von Roman und die Besonderheiten seiner Mission analysierte. Ihre Forschung umfasste zwei Hauptphasen:
Das Team untersuchte zunächst asteroseismische Daten des Kepler-Teleskops und passte die Parameter an, um die erwartete Datenqualität des Roman-Teleskops zu erreichen. Dazu gehörten die Erhöhung der Beobachtungsfrequenz und die Anpassung des Wellenlängenbereichs des Lichts. Das Team berechnete Nachweiswahrscheinlichkeiten, die mit hoher Wahrscheinlichkeit bestätigten, dass das Roman-Teleskop Schwingungen von Roten Riesensternen erfassen kann.
Anschließend wandte das Team die daraus resultierenden Nachweiswahrscheinlichkeiten auf ein Modell der Milchstraße an und erwog vorgeschlagene Sichtfelder für die Untersuchung des galaktischen Bulges, um zu verstehen, wie viele Rote Riesen und Rote-Klumpen-Sterne mithilfe der Asteroseismologie untersucht werden könnten.
„Zum Zeitpunkt unserer Studie war das primäre Untersuchungsgebiet noch nicht vollständig definiert, daher haben wir verschiedene Modelle und Simulationen geprüft. Unsere niedrigste Schätzung lag bei 290.000 Objekten insgesamt, davon 185.000 im Ausbuchtungsbereich“, sagte Trevor Weiss von der California State University, Long Beach, einer der Koautoren der Studie. „Da wir nun wissen, dass die Studie im 12-Minuten-Takt durchgeführt wird, erwarten wir insgesamt über 300.000 asteroseismische Detektionen. Dies wird die größte jemals erhobene Stichprobe asteroseismischer Daten sein.“
Die Vorteile der Asteroseismologie im Rahmen der Roman-Mission sind vielfältig. Sie ermöglicht unter anderem die Erforschung von Exoplaneten, einem der Hauptschwerpunkte der Mission, und die Untersuchung des galaktischen Bulges. Roman wird Exoplaneten – also Planeten außerhalb unseres Sonnensystems – mithilfe von Mikrolinsen aufspüren. Bei dieser Technik verstärkt die Gravitation eines Vordergrundsterns das Licht eines Hintergrundsterns. Die Anwesenheit eines Exoplaneten kann einen deutlichen Helligkeitsanstieg verursachen.
„Mithilfe asteroseismischer Daten werden wir viel über die Sterne erfahren können, die Exoplaneten beherbergen, und das wird uns viele wertvolle Informationen über die Exoplaneten selbst liefern“, sagte Weiss.
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„Es wird schwierig sein, das Alter und die Häufigkeit schwerer Elemente wie Eisen in den Wirtssternen der vom Roman-Programm entdeckten Exoplaneten direkt zu bestimmen“, sagte Pinsonneau. „Die Kenntnis dieser Parameter – Alter und Zusammensetzung – könnte jedoch wichtig für das Verständnis von Exoplaneten sein. Unsere Arbeit wird es uns ermöglichen, die statistischen Merkmale der gesamten Population – typische Elementhäufigkeiten und Alter – zu ermitteln, sodass Wissenschaftler, die Exoplaneten erforschen, die vom Roman-Programm gewonnenen Messungen einordnen können.“
Darüber hinaus kann die Asteroseismologie Astronomen, die die Geschichte der Milchstraße verstehen wollen, Aufschluss über ihre Entstehung geben.
„Wir wissen tatsächlich sehr wenig über den Bulge unserer Galaxie, da er aufgrund der ihn umgebenden Staubmenge nur im Infrarotbereich sichtbar ist“, sagte Pinsonneau. „Dort könnten überraschende Sternenpopulationen oder chemische Muster zu finden sein. Was, wenn sich dort junge Sterne befinden? Das römische Teleskop wird uns ein völlig neues Fenster in die Welt der Sterne im Zentrum der Milchstraße öffnen. Ich bin gespannt auf die Überraschungen.“
NASA-Astronaut Chris Williams fotografierte am 13. April 2026 die Milchstraße, die über dem Erdhimmel aufging, während er sich an Bord des an die Internationale Raumstation angedockten SpaceX-Raumschiffs Dragon befand.
NASA/Chris Williams
Dieses atmosphärische Leuchten wird auch als Nachthimmelsleuchten bezeichnet. Es entsteht, wenn Atome und Moleküle in der oberen Atmosphäre durch Sonnenlicht angeregt werden und dabei Licht aussenden, um überschüssige Energie abzugeben. Alternativ kann es auch auftreten, wenn durch Sonnenlicht ionisierte Atome und Moleküle kollidieren und ein freies Elektron einfangen. In beiden Fällen geben sie ein Lichtteilchen – ein Photon – ab, das sich anschließend wieder entspannt. Dieses Phänomen ähnelt Polarlichtern, doch während Polarlichter durch hochenergetische Teilchen des Sonnenwinds verursacht werden, wird das Nachthimmelsleuchten durch die gewöhnliche, alltägliche Sonnenstrahlung angetrieben.
Ein auf dem Cerro Pachón in Zentralchile montierter Lasersternzeiger richtet sich über das Sichtfeld des Gemini South-Observatoriums nach oben und beleuchtet die Milchstraße.
Gemini South, gelegen in Chile, ist eines von zwei Observatorien des Gemini-Netzwerks; das andere (Gemini North oder Alopeke genannt) befindet sich auf Hawaii, auf dem Vulkan Mauna Kea.
Jede Gemini-Sternwarte beherbergt ein 8,1 Meter (26,6 Fuß) großes Teleskop. Auf demselben Berg in Chile befindet sich das 4,1 Meter (13,4 Fuß) große SOAR-Teleskop.
Auf diesem Bild, aufgenommen von Piotr Choralek, einem audiovisuellen Vertreter des National Center for Ground-Based Nighttime Optical Astronomy am NOIRLab (National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory), scheint der Gemini-South-Satellit kurz vor dem Start in den Nachthimmel zu stehen.
Das Gemini-Süd-Observatorium sendet einen Lichtstrahl aus. Gemini International Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/P. Horálek
Hinter diesem Laserstrahl verbirgt sich jedoch kein außerirdisches Raumschiff. Das Gemini-Süd-Teleskop nutzt stattdessen einen Laserstrahl als Leitstern – einen leistungsstarken Laser, der den Effekt eines künstlichen Sterns am Nachthimmel erzeugt. Dieser künstliche Stern dient als Referenzpunkt und hilft dem Teleskop, sich zu kalibrieren und Lichtverzerrungen zu korrigieren.
Schon dieses Foto, das die Sternwarte im Betrieb zeigt, macht deutlich, warum dieser Berg ein Zentrum für astronomische Beobachtungen ist.
Diese Gipfel wurden aus vielen Gründen ausgewählt, unter anderem aufgrund ihrer Höhe und ihrer Entfernung von hellen Lichtquellen, die die Beobachtungen hätten stören können. Doch selbst mit einem einfachen Foto gelang es Goralek, die unglaubliche Schönheit des Leuchtens aus dem Herzen der Milchstraße über der Bergkette einzufangen, wo sich alle Farben des Regenbogens im Gas und Staub unserer Galaxie offenbaren.
Wenn die Menschen angesichts der mangelnden Fortschritte bei der Suche nach außerirdischem Leben ungeduldig werden, weisen Forscher oft darauf hin, dass bisher nur wenige der rund 100 Milliarden Sterne in der Milchstraße erforscht wurden. Doch die Suche nach außerirdischer Intelligenz (SETI) könnte bereits mehr Sterne umfasst haben, als Astronomen bisher annahmen.
Louise Mason, Doktorandin an der Universität Manchester, kam kürzlich zu dem Schluss, dass Astronomen tatsächlich einen viel größeren Teil unserer Galaxie nach Radiosignalen abgesucht haben als bisher angenommen. Mason gelangte zu diesem Ergebnis, indem sie ein spezielles Modell der Milchstraße, das sogenannte Besançon-Galaxienmodell, mit Himmelsdurchmusterungen der Radioteleskope Green Bank und Parkes verglich. Basierend auf Sternkatalogen wurde berechnet, dass die beiden Teleskope in 1.327 Himmelsbeobachtungen 288.315 Sterne erfasst hatten. Durch Anwendung des Besançon-Galaxienmodells entdeckte Mason jedoch, dass die Durchmusterung tatsächlich über 6,1 Millionen Sterne umfasste, von denen die meisten zu lichtschwach waren, um detektiert zu werden. Die Ergebnisse wurden im Juli 2026 in der Fachzeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht.
„Einer der spannendsten Aspekte dieser Arbeit ist die Erkenntnis, dass wir viel mehr Sterne beobachtet haben als ursprünglich angenommen“, sagte Mason in einer Erklärung. „Selbst eine sehr kleine Beobachtung kann eine enorme Anzahl und Vielfalt von Sternen offenbaren, deren Untersuchung wir vielleicht nie geplant hatten.“ Doch obwohl Masons Berechnungen nahelegen, dass wir tatsächlich viel mehr dieser Sterne beobachtet haben als gedacht, sollten wir angesichts der wenigen bisherigen Nachweise nicht verzweifeln.
Wenn ein Radioteleskop auf einen Zielstern gerichtet ist, „hört“ es nicht nur diesen Stern, sondern „belauscht“ auch alle anderen Sterne in seinem Sichtfeld. Dies ist sehr nützlich für die sogenannte kommensale SETI-Praxis, bei der ein SETI-Instrument die Ergebnisse der routinemäßigen, alltäglichen Beobachtungen eines Radioteleskops nutzt.
Die Anzahl der Sterne im Sichtfeld eines Radioteleskops wird üblicherweise durch Vergleich mit detaillierten Sternkatalogen, wie beispielsweise denen der Gaia-Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), geschätzt. Diese Kataloge sind jedoch begrenzt, da sie nur Sterne enthalten, die hell genug sind, um beobachtet zu werden. Es gibt viele weitere Sterne, die zu lichtschwach sind, um mit optischen und Infrarotteleskopen beobachtet zu werden. Richtet man ein Radioteleskop auf diese Sterne, kann es dennoch ihr Radiosignal empfangen, selbst wenn der Stern selbst nicht sichtbar ist.
Antennen des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chile. ESO/C. Malin
Obwohl die Suche hinsichtlich der Anzahl der Sterne umfangreicher sein mag, ist sie im Hinblick auf die für das Abhören jedes einzelnen Sterns aufgewendete Zeit immer noch sehr gering und weiterhin durch den von diesen Sternen abgedeckten Radiofrequenzbereich begrenzt. Es ist leicht möglich, dass wir ein Signal verpasst haben, indem wir zwischen den Sendungen oder auf der falschen Frequenz beobachtet haben.
Mason strebte daher auch danach, den Bereich der erforschbaren Radiofrequenzen zu erweitern. Seit Beginn des modernen SETI-Programms im Jahr 1960 konzentrierte sich der Großteil der SETI-Suchen auf einen Frequenzbereich, der als „Wasserloch“ bekannt ist und zwischen der Emissionsfrequenz von atomarem Wasserstoff bei 1420 MHz und Hydroxyl (einem Molekül aus einem Wasserstoff- und einem Sauerstoffatom) bei 1666 MHz liegt. Der Name „Wasserloch“ leitet sich davon ab, dass bei der Verbindung von Wasserstoff mit Hydroxyl ein Wassermolekül (zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom) entsteht.
Einer der Gründe, warum ein Gewässer als bevorzugter Beobachtungsort gewählt wurde, ist, dass Radiowellen in diesem Frequenzbereich nicht von der Erdatmosphäre absorbiert werden. Zudem werden viele astronomische Studien im Wasserstofffrequenzbereich durchgeführt, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer zufälligen Entdeckung außerirdischer Zivilisationen hoch ist. Darüber hinaus könnten Außerirdische die Bedeutung von Wasser für das Leben und die symbolische Bedeutung der Signalübertragung in diesem Frequenzbereich verstehen.
Es gibt jedoch viele weitere Frequenzen, die erforscht werden könnten, und in diesem Zusammenhang führte Mason die allererste Suche nach außerirdischer Intelligenz mit ALMA, dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array in Chile, durch.
„Seit Jahrzehnten konzentrieren sich SETI-Forscher auf einen relativ kleinen Teil des Radiospektrums“, sagte Mason. „Wir wollten herausfinden, was passieren würde, wenn wir einen völlig anderen Ort untersuchen würden.“
Mason führte keine neuen Beobachtungen mit ALMA durch, sondern analysierte eine kleine Menge archivierter Daten auf schmalbandige Signale, die leicht hätten übersehen werden können. ALMA arbeitet mit kürzeren Radiowellenlängen und daher mit höheren Frequenzen als die meisten herkömmlichen Radioteleskope.
Einer der Vorteile der Beobachtung höherer Frequenzen besteht darin, dass sie weniger der Dispersion unterliegen. Dispersion ist die Verzögerung, die durch die Wechselwirkung von niederfrequenten Wellen mit Elektronen im Raum entsteht, wodurch diese etwas später an ihrem Ziel eintreffen als höherfrequente Wellen, was das Gesamtsignal verzerrt.
Obwohl Mason bei ihren ALMA-Suchen keine vielversprechenden neuen Signale gefunden hat, bleibt sie optimistisch, was die Verwendung höherer Frequenzen angeht.
„Der Millimeter- und Submillimeter-Radiobereich ist für SETI noch fast völlig unerforscht, daher geht es hier darum, einen neuen Bereich des Parameterraums für die Suche zu erschließen“, sagte sie.
Kommentieren Sie auf Facebook* Der Inhaber der Firma Meta gilt in Russland als Extremist und ist gesperrt.Siehe auch... Vollständige Liste der HTML/Javascript-Ereignishandler mit Beispielen Liste der erforderlichen Dokumente für eine Website in der Russischen Föderation |
