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Äußerste Sterne der Milchstraße aufgespürt

Der Halo unserer Galaxie reicht mehr als eine Million Lichtjahre ins All hinaus

Halo
Der äußere Halo der Milchstraße reicht mehr als eine Million Lichtjahre weit ins all hinaus, wie Astronomen ermittelt haben. © NASA/ESA and A. Feild (STScI)

Weit hinaus: Die Milchstraße reicht fast bis an den Rand der Andromedagalaxie. Denn die äußersten Sterne im Halo unserer Galaxie liegen mehr als eine Million Lichtjahre von uns entfernt, wie Astronomen herausgefunden haben. Diese Entfernungsmessungen präzisieren die Ausdehnung der Milchstraße und bestätigen, dass der Halo sehr viel weiter ins All hinausreicht als die sichtbare Sternenscheibe. Die Hüllen von Andromedagalaxie und Milchstraße könnten sich sogar berühren.

Milchstraße und ihr nächster Nachbar, die Andromedagalaxie, sind galaktische Schwestern: Beide sind Spiralgalaxien ähnlicher Größe und Masse, zusammen sind sie die mit Abstand größten Mitglieder unserer Lokalen Gruppe im Kosmos. Noch liegen Milchstraße und Andromeda rund 2,5 Millionen Lichtjahre voneinander entfernt, doch astronomischen Berechnungen zufolge werden sie in knapp vier Milliarden Jahren miteinander kollidieren und verschmelzen.

Andromedagalaxie
Die Andromedagalaxie ist der Milchstraße sehr ähnlich und liegt nur rund 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. © Giuseppe Donatiello/ gemeinfrei

Schon jetzt gehen die beiden Galaxien aber auf Tuchfühlung: Bereits 2020 hatten Astronomen festgestellt, dass das ionisierte Gas im Halo der Andromedagalaxie weiter ins All hinausreicht als zuvor angenommen. Der Halo unserer Nachbargalaxie könnte den der Milchstraße bereits berühren, so die Vermutung.

Pulsierende Sterne als Entfernungsmesser

Jetzt zeigt sich: Auch der Halo der Milchstraße reicht weiter hinaus als lange gedacht. Für ihre Studie hatten Astronomen um Yuting Feng von der University of California in Santa Barbara Daten einer Himmelsdurchmusterung mit dem Canada-France-Hawaii Telescope auf Hawaii ausgewertet und dabei gezielt nach sogenannten RR Lyrae-Sternen gesucht. Die Besonderheit der RR Lyrae-Sterne besteht darin, dass diese alten Riesensterne in einem regelmäßigen Takt heller und dunkler werden.

„Ihre Helligkeitsschwankungen ähneln ein wenig einem EKG – sie sind gewissermaßen der Pulsschlag unserer Galaxie“, sagt Fengs Kollege Raja Guha Thakurta. Das Tempo dieses Helligkeitswechsels ist dabei direkt mit der Leuchtkraft und Größe des Sterns verknüpft. Das ermöglichte es den Astronomen, die Entfernung von rund 200 dieser Sterne im Außenbereich der Milchstraße besonders präzise zu bestimmen. „Wir konnte diese veränderlichen Sterne als verlässliche Marker für die Entfernungen im Halo nutzen“, so Feng.

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Außenrand der Milchstraße identifiziert

Die Auswertung enthüllte: Einige RR Lyrae-Sterne im Halo der Milchstraße liegen mehr als eine Million Lichtjahre von uns entfernt. Sie sind damit die äußersten und fernsten bisher vermessenen Sterne unserer Galaxie. Zum Vergleich: Die dichte Sternenscheibe unserer Galaxie ist nur rund 100.000 Lichtjahre groß. „Die fernen RR Lyrae-Sterne liefern uns damit ein gutes Werkzeug, um unsere aktuellen Modelle zur Größe und Masse unserer Galaxie zu überprüfen“, sagt Feng.

Bisherige Beobachtungen haben zwar einige Details aus den Außenbereichen des Halo gezeigt, doch wo genau er aufhört, ließ sich nur mithilfe von theoretischen Modellen abschätzen. „Der Halo ist am schwersten zu vermessen, weil sein Außenrand so weit entfernt liegt und die Sterne darin nur sehr dünn gesät sind“, erklärt Guha Thakurta. Der Großteil dieser äußeren Hülle wird von den ionisierten Gasen des galaktischen Mediums und von Dunkler Materie eingenommen. „Jetzt definiert unsere Studie die Außengrenzen unserer Galaxie neu“, so der Astronom.

Fast bis zur Andromedagalaxie

Die neuen Daten zeigen auch, dass sich der stellare Halo der Milchstraße fast über die Hälfte des Abstands zur Andromedagalaxie erstreckt. „Unsere Galaxie und Andromeda sind beide so groß, dass es zwischen ihnen fast keinen freien Raum mehr gibt“, sagt Guha Thakurta. Dies bestätigt, dass sich die Halos beider Galaxien berühren und vielleicht sogar überlappen. (241. Meeting of the American Astronomical Society, 2023)

Quelle: University of California – Santa Cruz

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