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ESA-Weltraumteleskop Gaia: Erste Himmelskarte mit einer Milliarde Sternen

Seit fast drei Jahren scannt Gaia den Sternenhimmel, um eine präzise Karte der Milchstraße zu erstellen. Die ist zwar nicht fertig, aber trotzdem haben die Forscher nun erste Daten veröffentlicht, um die Leistungsfähigkeit des Teleskops zu demonstrieren.

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ESA-Weltraumteleskop Gaia: Erste Himmelskarte mit einer Milliarde Sternen

Die erste Himmelskarte von Gaia zeigt die Sternendichte am Nachthimmel

(Bild: ESA/Gaia/DPAC)

Die ESA hat eine erste Himmelskarte von mehr als einer Milliarde Sternen veröffentlicht, die dank des Weltraumteleskops Gaia erstellt wurde. Die ersten Daten geben einen Vorgeschmack auf jene weiteren, die im Laufe der auf fünf Jahre angelegten Mission gesammelt werden und als Grundlage für eine einmalig genaue Karte der Milchstraße dienen sollen. So habe Gaia bereits die Entfernung zu mehr als zwei Millionen Sternen sowie deren Bewegung am Himmel ermittelt. Bereits dieser Katalog sei doppelt so genau und 20 Mal so umfangreich wie der bislang genaueste des ESA-Satellits Hipparcos.

Künstlerische Darstellung Gaias

(Bild: ESA–D. Ducros, 2013)

Die Ende 2013 gestartete Sonde lichtet als gegenwärtig "vielleicht wichtigstes Teleskop im Weltraum" mit einer Gigapixelkamera kontinuierlich den Sternenhimmel ab. Auf ihrem Weg mit der Erde um die Sonne soll sie so mittels der sogenannten Parallaxenmessung die genaue Position von mehr als einer Milliarde Sternen ermitteln – rund ein Prozent der Sterne in unserer Milchstraße. Ähnlich wie beim Vorgänger Hipparcos – der dies für mehr als 100.000 Sterne erledigt hatte – soll diese Sternenkarte als Grundlage für weitere Forschung dienen. Noch sei gar nicht abzusehen, welche Entdeckungen und Erkenntnisse damit alles möglich seien. Auch als "erste Sprosse" auf einer "Entfernungsleiter" helfen die Daten bei der Lokalisierung anderer, deutlich weiter entfernter Himmelsobjekte.

Die erste Veröffentlichung basiert nun auf den Daten, die in den ersten 14 Monaten bis September 2015 gesammelt wurden. Die Karte zeigt die Dichte der Sterne am Nachthimmel noch mit einigen Leerstellen und Artefakten, die erst in den kommendem Monaten und Jahren gefüllt werden. Erst wenn Gaia weitere Teile des Himmels mehrmals abgelichtet hat, können Entfernungsangaben für Hunderte Millionen weiterer Sterne ergänzt werden. Auch wenn die jetzt veröffentlichten Daten vorläufig seien, habe man sie schon veröffentlichen wollen, um andere Astronomen daran teilhaben zu lassen. Die Rohdaten wurden vom Gaia Data Processing and Analysis Consortium (DPAC) in verlässliche Positionsdaten umgerechnet und können nun für Forschung genutzt werden.

Die Verdunkelung des Sterns durch den Pluto war nur in einem kleinen Teil Europas und dank der Daten von Gaia zu beobachten.

(Bild: B. Sicardy (LESIA, Observatoire de Paris, France), P. Tanga (Observatoire de la Côte d'Azur, Nice, France), A. Carbognani (Osservatorio Astronomico Valle d'Aosta, Italy), Rodrigo Leiva (LESIA, Observatoire de Paris) )

Wie die ESA erklärt, konnten die inzwischen auch öffentlich gemachten Daten bereits genutzt werden, um die Sternenpositionen in insgesamt 400 offenen Sternenclustern zu untersuchen, die bis zu 4800 Lichtjahre entfernt sind. Dabei habe man viele Sterne entdeckt, die überraschend weit weg von deren Zentren sind und die Cluster offenbar verlassen. Außerdem habe man auf Teilen unserer Erde im Juli beobachten können, wie der Pluto vorübergehend einen weit entfernten Stern verdunkelte. So konnte man nur der hochpräzisen Sternenpositionsdaten von Gaia die Atmosphäre des Zwergplaneten vermessen.

Für ihre auf höchste Präzision angewiesene Mission kreist Gaia am sogenannten Lagrange-Punkt L2 um die Sonne. Die Sonde kann Sterne erfassen, die vierhunderttausend Mal schwächer leuchten, als die, die wir mit bloßem Auge sehen können. Konnte Hipparcos den Durchmesser eines menschlichen Haares noch auf 20 Kilometer Entfernung ausmachen, kann Gaia das aus 1000 Kilometern. Für ihre Arbeit muss aber auch die absolute Orientierung der Sonde äußerst genau bekannt sein und zwar auf 0,3 Nanometer genau. Das entspricht dem Durchmesser eines Atoms. Zur Bestimmung der Position der Sonde wird sie außerdem nicht nur fortlaufend von Radioantennen angepeilt, sondern auch täglich von etwa zehn Sternwarten fotografiert. (mho)

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