| European Space Agency ESA |
|
Weltraum Sterne - Galaxien |
|
Weltraum Sterne - Galaxien |
|
| ESA Wissenschaftssatellit «Gaia» |
| Unsere Galaxie in 3D: Satellitenmission Gaia kartiert die Milchstrasse |
 |
Am 3. Dezember 2020 wurde der erste Teil des dritten Gaia-Sternenkataloges veröffentlicht.
Im gesamte Sternenkatalog sind bislang 1,8 Milliarden Himmelskörper verzeichnet. Für den Grossteil der Objekte - rund 1,5 Milliarden Einträge - konnte die Messung von Eigenbewegung und Entfernung nun signifikant verbessert werden.
Pro Tag beobachtet Gaia durchschnittlich 850 Millionen Objekte und sammelt dabei rund 20 Gigabyte an Daten.
 |
| Die Satellitenmission Gaia widmet sich einem Mammutprojekt: Sie erstellt den bislang umfangreichsten und genauesten Sternenkatalog. Am 3. Dezember 2020 wurde der erste Teil des dritten Kataloges veröffentlicht. "Dies ist ein weiterer Schritt hin zu einer hochgenauen, dreidimensionalen, optischen Himmelsdurchmusterung", erklärt Dr. Walther Pelzer, Vorstand für die Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). "Gaia soll Informationen zu Position und Geschwindigkeit von rund zwei Milliarden Objekten in unserer Milchstrasse und weit entfernten Galaxien sammeln und ist dabei überaus erfolgreich. |
|
Mit einer Datenmenge von etwa einem Petabyte wird die Mission dazu beitragen, die deutsche Wissenschaft und Industrie auf dem Gebiet der Verarbeitung von Big Data, des maschinellen Lernens und auch der künstlichen Intelligenz deutlich zu stärken und uns ganz neue Informationen über die Anzahl, Zusammensetzung und Ausdehnung von Sternen und anderen Himmelskörpern geben."
Höhere Datenqualität ermöglicht Fortschritte bei der Weltraumforschung
Die Positionen, Eigenbewegungen, Entfernungen und Helligkeiten von fast zwei Milliarden Himmelskörpern zu erfassen - also rund einem Prozent unserer Galaxie - ist das Ziel der Satellitenmission Gaia, die im Dezember 2013 gestartet ist. Dies sind wichtige Parameter, um zu bestimmen, worum es sich bei den Objekten genau handelt und wie sich diese entwickeln. Die Informationen dienen ausserdem dazu, einen dreidimensionalen Sternenkatalog in bislang unerreichter Präzision zu erstellen. "Die beiden ersten Kataloge wurden im September 2016 und April 2018 veröffentlicht und haben unter anderem unser Bild von der Entwicklung der Milchstrasse bereits nachhaltig beeinflusst", erläutert Dr. Alessandra Roy, Gaia-Projektleiterin im DLR Raumfahrtmanagement. "Im gesamten Sternenkatalog sind bislang 1,8 Milliarden Himmelskörper verzeichnet. Für den Grossteil der Objekte - rund 1,5 Milliarden Einträge - konnte die Messung von Eigenbewegung und Entfernung nun signifikant verbessert werden."
Der dritte Katalog enthält Informationen über lichtschwächere Sterne in der Umgebung der Sonne, Gebiete in den Aussenbereichen der Milchstrasse, Sterne in den Magellanschen Wolken und eine Messung der Beschleunigung unseres Sonnensystems relativ zum Rest des Universums. Aufgrund der verbesserten Qualität der Daten erwarten die Wissenschaftler weitere Fortschritte bei der Erforschung der Struktur, Dynamik und Geschichte der Milchstrasse, aber auch bei der Erforschung des Universums allgemein.
"Big Data" als Voraussetzung für die moderne Astronomie
Der Zweig der Astronomie, der sich mit Messungen, Berechnungen von Positionen und Bewegungen von Himmelskörpern beschäftigt, heisst Astrometrie und reicht über 5000 Jahre zurück. Aber erst mit dem ESA-Hipparcos-Satelliten in den 1990er Jahren und ganz besonders mit Gaia begann die Präzisions-Astrometrie. Um den endgültigen Gaia-Katalog zu erstellen, müssen Wissenschaftler rund zehn Milliarden Gleichungen simultan lösen und mehr als ein Petabyte an Daten bearbeiten. Würde der Katalog in gedruckter Form vorliegen, wäre die Buchreihe mehr als 100 Kilometer lang. Pro Tag beobachtet Gaia durchschnittlich 850 Millionen Objekte und sammelt dabei rund 20 Gigabyte an Daten.
Ursprünglich war das Ende der Gaia-Mission für das Jahr 2019 geplant. Da alle Instrumente an Bord des Satelliten noch voll funktionsfähig sind, soll die Sonde aber noch bis zum Jahr 2025 Daten sammeln - dann werden die für die Ausrichtung des Satelliten benutzen Gasvorräte an Bord voraussichtlich vollständig verbraucht sein. Weitere noch vollständigere Veröffentlichungen des Gaia-Kataloges sind ab dem Jahr 2022 geplant. "Wir werden wohl noch lange warten müssen, bis eine vergleichbare Weltraummission wie Gaia starten wird", so Dr. Roy. "Im Moment laufen zwar Studien über eine Astrometrie-Mission, die auch den Infrarotteil des Spektrums abdeckt, jedoch ist die dafür erforderliche Technologie noch nicht ausgereift."
Mehr als 20 Länder kooperieren bei der Gaia-Mission
Gaia ist eine Mission der Europäischen Weltraumorganisation ESA, bei der mehr als 20 Länder zusammenarbeiten, darunter auch Deutschland. Deutschland leitet die Koordinationseinheit, die sich mit der Bestimmung der astrometrischen Ergebnisse innerhalb des Datenverarbeitungs- und Analysekonsortiums DPAC beschäftigt. Der vom DLR Raumfahrtmanagement mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) finanzierte deutsche Beitrag umfasst das Astronomische Rechen-Institut (Universität Heidelberg), das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, das Max-Planck-Institut für Astronomie (Heidelberg) und das Lohrmann-Observatorium an der Technischen Universität Dresden. Das DLR Raumfahrtmanagement agiert als nationale Raumfahrtagentur. Das Max-Planck-Institut für Astrophysik (Garching) wird an der an der spektroskopischen Datenauswertung für die dritte Ausgabe beteiligt sein. An der ersten Ausgabe des Katalogs waren auch die Hamburger Sternwarte und die Universität Bremen beteiligt.
|
| Quelle:
Text DLR, 2. Dezember 2020 |
|
 |
|
|
 |
|
|
|
 |
|
 |
|
| Schwarzes Loch |
| Supermassereicher Raum im Zentrum einer Galaxie
Um Schwarze Löcher herum bewegen sich Gaswolken. Wenn das Gas am schwarzen Loch vorbei fliegt, kehrt es seine Bewegungsrichtung um.
Die ersten superschweren Schwarzen Löcher sind kurz nach dem Urknall entstanden. Die superschweren Schwarzen Löcher haben sich vor 13 Milliarden Jahren durch die Kollision von Galaxien gebildet.
Riesige Galaxien und supermassive Schwarze Löcher entstehen schnell. Kleine Galaxien dagegen - wie z.B. unsere eigene Galaxie, die Milchstrasse, und ihr vergleichsweise kleines Schwarze Loch im Zentrum - sind langsamer entstanden. Dieses ist mit etwa 1 Million Sonnenmassen deutlich kleiner als die 1 Milliarde Sonnenmassen, welche die simulierten Schwarzen Löcher wiegen. |
| Supernova (Mrz: Supernovae) |
| Explosion eines Sterns am Ende seiner Lebenszeit
Innerhalb weniger Tage blähen sie sich um ein Vielfaches auf und schleudern einen Grossteil ihrer Materie ins Universum. Solche Phänomene sind oft nur während wenigen Monaten sichtbar und verblassen danach sehr stark. Supernovae emittieren ultraviolettes Licht
Die Materie, aus der die Erde besteht, entstand vor Milliarden von Jahren in einer Supernova und wurde dann bei der Explosion in den Weltraum geschleudert. |
| Zwerggalaxie |
| Extragalaktisches Sternensystem, welches in der Morphologie den normalen
Galaxien ähnlich ist, aber eine geringere absolute Helligkeit hat. |
| Magellansche Wolken |
| Zwei irreguläre Zwerggalaxien in nächster Nähe
der Milchstrasse; Teil der Lokalen Gruppe; benannt nach Ferdinand Magellan,
dem ersten Europäer, der die beiden Wolken anlässlich seiner
Weltumseglung 1519 beschrieb. |
| Quasar |
| Quasar ist die Kurzform für Quasi-stellare Radioquelle. Quasare sind Quellen von kosmischen Radiowellen, welche auch optisch nachgewiesen wurden. Die Quasare zeigen in ihrem Lichtspektrum eine starke Rotverschiebung und verfügen über eine grosse Energieausstrahlung. |
| Dunkle Materie |
| 95 Prozent der bisher gewonnenen Erkenntnissen der Kosmologie bilden so genannte Dunkle Energie und Dunkle Materie, deren physikalische Natur bislang völlig ungeklärt ist. Die Dunkle Energie erfüllt das Universum homogen und bewirkt, dass es beschleunigt expandiert. Die Dunkle Materie macht sich bei vielen astrophysikalischen Beobachtungen durch ihre Schwerkraftwirkung bemerkbar. |
| Weisse Zwerge |
| Weisse Zwerge sind die Überreste sonnenähnlicher Sterne, im Endstadium ihres Daseins. In der letzten Lebensphase stossen sie ihre äussere Hülle ab und hinterlassen einen heissen, kompakten und dichten Kern, der über Jahrmilliarden hinweg abkühlt. Die Temperatur auf ihren Oberflächen beträgt typischerweise 100'000 Grad Celsius - zum Vergleich: die Sonne hat eine Oberflächentemperatur von 5'800 Celsius. |
| Quelle: Universität Tübingen |
| 1 Lichtjahr |
| Weg des Lichts, das sich während eines Erdjahres ausbreitet = ca. 365 Tage . 24 h . 3'600 sec . 300'000 km/sec = 9,461 . 1012 km = 9,461 Billionen km |
|
|
nach
oben
| Publikation: Gaia-Satellit |
|
nach
oben
| Weitere Informationen |
|
|
Links
|
|
 |
|
Externe Links |
|
