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Teleskop "Gaia": Inventur der Milchstraße

Foto: Gaia / DPAC / ESA

Daten des "Gaia"-Satelliten Reiseführer durch die Galaxis

1,7 Milliarden Sterne der Milchstraße hat der Satellit "Gaia" vermessen. Nun wühlen sich Astronomen durch den Datenschatz - und machen erstaunliche Entdeckungen.
Foto: DER SPIEGEL/ Rick Friedman

Johann Grolle berichtet als Korrespondent für den SPIEGEL aus Boston. "Das ist die Welthauptstadt der Wissenschaft", sagt der langjährige Leiter des SPIEGEL-Ressorts Wissenschaft/Technik. An dieser Stelle schreibt er, was Forscher am MIT, der Harvard University und anderswo in den USA bewegt.

Die Daten des "Gaia"-Satelliten, welche die Esa vor drei Wochen publik gemacht hat, wären wohl genau das Richtige gewesen für Arthur Dent. Sie erinnern sich? Das war der Mann, der sich in "Per Anhalter durch die Galaxis" an Bord eines Vogonen-Raumschiffs flüchtete, weil die Erde dem Bau einer galaktischen Hyperraum-Expressroute zum Opfer fiel.

Der arme Kerl war in den Weiten des Alls ziemlich verloren, da hätte er eine Karte wie die des "Gaia"-Satelliten gut gebrauchen können. 1,7 Milliarden Sterne der Milchstraße sind darin verzeichnet, 1,3 Milliarden davon sogar einschließlich ihrer Bewegungsdaten: ein gewaltiges dynamisches Panorama unserer Heimatgalaxie - siehe folgende Fotostrecke.

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Teleskop "Gaia": Inventur der Milchstraße

Foto: Gaia / DPAC / ESA

Für Astronomen weltweit war es, als sei soeben eine neue, galaktische Stufe von Google Earth freigeschaltet worden. Ken Shen von der Berkeley-Universität ging gleich um drei Uhr morgens, kaum dass die Daten zugänglich waren, in den Spiralarmen der Milchstraße auf Entdeckungsreise. "Man weiß gar nicht, wohin man zuerst gucken soll", berauschte sich hier in Harvard der Astronom James Guillochon.

Verblüffend vielfältig ist die Information, die Astronomen dem neuen Sternenatlas zu entlocken vermögen, und es geht erstaunlich rasch. Schon jetzt, wenige Wochen nach der Veröffentlichung der "Gaia"-Daten, tauchen fast täglich neue Analysen auf arXiv auf, dem Preprint-Server, auf dem sich Physiker ihre heißesten Neuigkeiten zurufen.

Shen zum Beispiel interessiert sich für die Überlebenden von Supernoven. Einer gängigen Theorie zufolge kann es zu solchen speziellen Formen von Sternenexplosionen kommen, wenn zwei weiße Zwerge - so heißen kompakte, ausgeglühte Sonnen - einander immer schneller umwirbeln, bis der größere der beiden dem anderen so viel Materie entrissen hat, dass er die kritische Masse erreicht. Der kleinere wird der Theorie zufolge von der Wucht der Detonation ins All hinausgeschleudert.

Drei solcher Querschläger, jeder von ihnen mehr als 1000 Kilometer pro Sekunde schnell, konnte Shen in den "Gaia"-Daten jetzt dingfest machen. Er rechnete ihre Flugbahn um 100.000 Jahre zurück, und tatsächlich: Mindestens einer der drei scheint genau aus dem Epizentrum einer einstigen Supernova zu stammen.

Nach Irrläufern anderer Art, die ebenfalls mit extremer Geschwindigkeit durchs Sternenmeer der Milchstraße schießen, sucht ein Team aus Großbritannien. Ihr Augenmerk richtete sich besonders auf einen Stern mit der Kennung HE 0437-5439. Seine Flugbahn spricht dafür, dass er einst direkt aus dem Zentrum der Großen Magellanschen Wolke herauskatapultiert wurde.

Neue Berechnung der Hubble-Konstante

Das ist eine der Mini-Galaxien, von denen die Milchstraße umschwirrt wird. Als Katapult, sagen die britischen Astronomen, komme im Grunde nur eines in Frage: ein supermassives Schwarzes Loch. Diese monströsen Materieschlucker hocken im Zentrum aller großen Galaxien, ob sie sich aber auch im Innern kleiner Satelliten-Galaxien finden, war bisher unbekannt. Die Entdeckung der Briten mehrt jetzt noch das Mysterium, von dem diese gefräßigen Giganten umgeben sind.

Die wohl bedeutsamste Erkenntnis aber leitete Adam Reiss aus den "Gaia"-Daten ab. Er hatte 2011 den Nobelpreis für die Vermessung der sogenannten Hubble-Konstante bekommen, die angibt, wie schnell sich das Universum ausdehnt. Mit Hilfe der neuen Bewegungsdaten konnte er seine Messung jetzt noch präzisieren.

"Gaia"-Darstellung der Milchstraße

"Gaia"-Darstellung der Milchstraße

Foto: Gaia / DPAC / ESA

Reiss' Ergebnis wirft Rätsel auf. Denn die astronomische und die kosmologische Vermessung der Hubble-Konstante klaffen um etwa 8 Prozent auseinander - eine Diskrepanz, für die es keine rechte Erklärung gibt. Das Rätsel war schon bei früheren Messungen aufgetaucht. Reiss konnte es jetzt zwar nicht lösen, aber seine Auswertung der "Gaia"-Daten bestätigt, dass es wirklich ein Rätsel ist.

Und wie schließlich sieht es mit der größten aller Fragen aus? Mit der nach der möglichen Existenz außerirdischer Intelligenzen? Gibt "Gaia" auch da Auskunft?

Wenn es nach einer Gruppe schwedischer Forscher geht, dann lautet die Antwort: möglicherweise ja. Sie durchforsten die Daten des Satelliten nach dem vielleicht exotischsten aller denkbaren Objekte. Unter Astronomen ist es unter dem Namen "Dyson-Sphäre"  bekannt.

Zwei Kandidaten für ferne Solarkraftwerke

Es handelt sich dabei um ein rein hypothetisches Gebilde, das der Physiker Freeman Dyson im Jahr 1960 ersonnen hat. Vielleicht, so spekulierte einst dieser Querdenker, ist irgendwo im All eine Superintelligenz auf die Idee gekommen, die Energie von Sonnen anzuzapfen - mit Armadas von Solarkollektoren, die die fernen Sonnen umkreisen. Solche fantastischen Megakraftwerke, so argumentierte Dyson, müssten sich durch ein charakteristisches Flackern bemerkbar machen.

Erik Zackrisson von der Universität Uppsala hat jetzt unter den 1,7 Milliarden "Gaia"-Sternen zwei Kandidaten möglicher Dyson-Sphären benannt (sie tragen die Kennung TYC 7169-1532-1 und TYC 6111-1162-1). Allerdings mag er selbst nicht recht daran glauben, dass er hier wirklich außerirdischen Genies auf der Spur ist. "Es handelt sich wohl eher um seltsame Ausreißer, die zufällig die Signatur von Dyson-Sphären tragen", sagte er der Zeitschrift "Popular Mechanics".

Ermutigung bekommt der Schwede von Avi Loeb. Der ist hier am astronomischen Institut der Harvard University einer der führenden Theoretiker, zugleich aber auch so etwas wie der Beauftragte für verrückte Ideen. "Es lohnt sich, alle Kandidaten zu prüfen", meint er. "Vielleicht zeigt wirklich einer von ihnen Anzeichen eines gewaltigen Ingenieursprojekts, das von einer fremden Zivilisation vorangetrieben wird. Uns Menschen würde das anspornen zu noch kühneren Plänen für die künftige Weltraumerkundung."

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