| European Space Agency ESA |
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Weltraum Sterne - Galaxien |
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Weltraum Sterne - Galaxien |
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| ESA Wissenschaftssatellit «Gaia» |
| Abschied von Gaia: Weltraummission zur Vermessung der Milchstrasse endet |
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Die Weltraummission Gaia der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) lieferte seit ihrem Start detaillierte Bilder unserer Heimatgalaxie, der Milchstrasse. Nach über einem Jahrzehnt ist ihr Treibstofftank fast leer und die Mission nähert sich ihrem Ende. Auch Jenaer Technologie spielte eine Rolle: Für eines der Spektrometer an Bord entwickelten Forschende des Fraunhofer- Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF eine Schlüsselkomponente, die selbst extremen Bedingungen im All standhielt.
Seit ihrem Start im Dezember 2013 kartografierte die Weltraumsonde Gaia die Positionen, Entfernungen, Bewegungen und zahlreiche weitere Merkmale von Sternen und anderen Himmelskörpern in unserer Galaxie. Die Mission verfolgte das Ziel, die bislang detaillierteste Karte der Milchstrasse zu erstellen und einzigartige Einblicke in unser kosmisches Zuhause zu gewinnen.
Nach 11 Jahren und etwa drei Billionen Beobachtungen von ca. zwei Milliarden Sternen nähert sich die Mission ihrem Ende. Im Januar 2025 wird Gaia die wissenschaftlichen Beobachtungen beenden.
Drei Instrumente an Bord von Gaia ermöglichen die Kartographie der Milchstrasse. Eines davon ist das «Radial Velocity Spectrometer» (RVS), dessen Schlüsselkomponente, ein Transmissionsgitter zur Messung der Rotverschiebung, am Fraunhofer IOF entwickelt wurde.
Die Rotverschiebung misst die Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit von Sternen. Um die hohen Anforderungen der Mission zu erfüllen, kombinierten die Fraunhofer-Forschenden das Prinzip der optischen Metamaterialien mit hochauflösender, lithographischer Strukturierungstechnologie.
Die Instrumente müssen extremen Bedingungen standhalten: den Vibrationen beim Raketenstart, starken Temperaturschwankungen im Orbit oder zum Beispiel bei der Belastung durch Mikrometeoriteneinschläge. Um diese Herausforderung zu meistern, haben die Forschenden des Fraunhofer IOF erfolgreich mit Kollegen und Kolleginnen des Instituts für Angewandte Physik Jena zusammengearbeitet. So lieferte Gaia auch noch nach 11 Jahren im All präzise Messdaten.
Neue Perspektiven auf die Milchstrasse
Die von Gaia gesammelten Daten haben das Wissen über die Milchstrasse grundlegend erweitert. Insbesondere die Beobachtungen von Sternbewegungen, Entfernungen und ihrer Verteilung lieferten neue Einblicke in die Entstehung und Entwicklung der Galaxie.
Neben der Kartografie von Sternen innerhalb unserer Galaxie hat Gaia auch Objekte ausserhalb der Milchstrasse beobachtet. Von Asteroiden im Sonnensystem bis hin zu entfernten Galaxien hat die Mission wertvolle Daten geliefert.
Ein letzter Blick auf Gaia
Auch wenn die wissenschaftlichen Beobachtungen beendet sind, ist Gaias Mission noch nicht vollständig abgeschlossen. Für die kommenden Wochen sind verschiedene Technologietests geplant, bevor Gaia dann in ihre »Ruhestands«.Umlaufbahn gebracht wird. Die gänzliche Abschaltung der Sonde ist für Ende März 2025 vorgesehen.
Interessierte Wissenschaftsfans haben in dieser Zeit noch die Möglichkeit, sich von Gaia mit einem letzten Blick auf die Raumsonde zu verabschieden: Während der anstehenden Technologietests wird die Ausrichtung von Gaia geändert. Dadurch wird die Sonde vorübergehend heller am Nachthimmel zu sehen sein und die Beobachtung durch kleine Teleskope erleichtert.
Trotz des nahenden Endes bleibt Gaia ein Meilenstein in der Erforschung des Weltalls. Die geplante Veröffentlichung weiterer Datensätze in den Jahren 2026 und 2030 könnte unser Wissen über das Universum erneut erweitern.
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| Quelle:
Text Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, 23. Januar 2025 |
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| 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 |
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| Publikation: Gaia-Satellit |
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