So entstand die beste Karte der kalten Milchstraße am Beispiel eines Ausschnitts (galaktische Koordinaten angegeben): links die Radiodurchmusterung ATLASGAL, die nur für kompakte Quellen empfindlich war, in der Mitte der entsprechende Bildausschnitt des Satelliten Planck - und rechts die exakte Kombination beider Datensätze zu einer Karte, die bei 870 µm Wellenlänge kleines Detail ebenso zeigt wie großräumige diffuse Strahlung. [Csengeri et al.]
Doppelt so scharf wie alle Vorgänger sieht die Radiodurchmusterung ATLASGAL das kalte dichte Gas und den Staub in der Milchstraße: Das – zur Hälfte vom deutschen Max-Planck-Institut für Radioastronomie finanzierte – APEX-Teleskop in der chilenischen Atacama-Wüste hat es mit seiner 12-Meter-Schüssel möglich gemacht. Doch Radioastromomie auf dem Erdboden, auch wenn sie wie hier in 5100 m Höhe stattfindet, hat ein grundsätzliches Problem: Effekte der Erdatmosphäre müssen von den Messungen subtrahiert werden – und dabei geht Information über ausgedehnte diffuse Strahlungsquellen unrettbar verloren. ATLASGAL, der APEX Telescope Large Area Survey of the Galaxy, ist aber der Satellit Planck zu Hilfe gekommen, der ohne atmosphärische Störungen und mit einer viel kleineren Antenne bei fast derselben Wellenlänge von 0,87 mm den ganzen Himmel abgetastet hat. Primär ging es bei der Mission um Kosmologie mit der Hintergrundstrahlung vom Urknall, aber Plancks Milchstraßenkarten bei vielen Wellenlängen waren ein willkommener Nebeneffekt. Und nun ist es gelungen, die scharfen aber unvollständigen Bilder von ATLASGAL mit den unscharfen aber vollständigen von Planck zu vereinigen (Abb.), in einer exakten mathematischen Prozedur, die weit über simples Addieren hinaus geht.
Das Ergebnis ist eine völlig neuartige Karte der kalten Milchstraße, die nun verlässlich Auskunft über die globalen Eigenschaften des interstellaren Mediums gibt. Die Karten von ATLASGAL decken insgesamt einen 140 Grad langen und 3 Grad breiten Streifen am Himmel ab: Das Projekt ist schon jetzt das bislang erfolgreichste Beobachtungsprogramm mit dem APEX-Teleskop, mit rund 70 darauf wissenschaftlichen Veröffentlichungen. Da nun die reduzierten Daten und Datenprodukte für die komplette Astronomische Gemeinschaft zur Verfügung stehen, darf man erwarten, dass diese Zahl noch kräftig steigen wird. ATLASGAL wurde z.B. dafür verwendet, kalte und massereiche Wolken, in denen eine neue Generation von Sternen heranwächst, möglichst komplett statistisch zu erfassen. Durch die Verknüpfung mit den Planck-Daten gibt es nun Zugang zu den großskaligen Strukturen der riesigen Molekülwolken, in denen sich die nächste Generation von massereichen Sternen und Sternhaufen bildet. Die kombinierten Karten zeigen gigantische Gas- und Staubfilamente, während sich das diffuse Gas in der inneren Galaxis gleichmäßig verteilt hat. Mit Ausnahme allerdings einer zentralen Zone mit viel höherer Dichte, die freilich zu keiner verstärkten Sternbildung führt: auch schon wieder eine Entdeckung.
Daniel Fischer
LINKS:
Originalarbeit: http://arxiv.org/abs/1511.07145
PM des MPIfR: http://www.mpifr-bonn.mpg.de/pressemeldungen/2016/3
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