13. Juni 2022
Satellitenmission Gaia vervollständigt dritten Sternenkatalog

Dem Ge­heim­nis der Milch­stra­ße ein Stück nä­her

Mehr zu:
Raumfahrt
Position von Asteroiden am 13. Juni 2022
Po­si­ti­on von Aste­ro­iden am 13. Ju­ni 2022
Bild 1/5, Credit: ESA/Gaia/DPAC

Position von Asteroiden am 13. Juni 2022

Die­ses Bild zeigt die Po­si­ti­on al­ler von Gaia ge­mes­se­nen Aste­ro­iden, wie sie heu­te um 12:00 Uhr mit­tel­eu­ro­päi­scher Som­mer­zeit er­schei­nen wer­den. Der gel­be Punkt in der Mit­te ist die Son­ne, dar­un­ter ist die Er­de dar­ge­stellt. Oben rechts ist auch Ju­pi­ter ab­ge­bil­det.
Chemische Zusammensetzung von Sternen
Che­mi­sche Zu­sam­men­set­zung von Ster­nen
Bild 2/5, Credit: ESA/Gaia/DPAC

Chemische Zusammensetzung von Sternen

Die Kar­te zeigt ei­ne Aus­wahl der Milch­stra­ßens­ter­ne aus der Da­ten­ver­öf­fent­li­chung zum 3. Ster­nen­ka­ta­loag. Die Far­be zeigt die che­mi­sche Zu­sam­men­set­zung der Ster­ne an. Je rö­ter die Ster­ne sind, de­sto mehr Me­tall ent­hal­ten sie.
Gaia misst die Bewegung der Sterne
Gaia misst die Be­we­gung der Ster­ne
Bild 3/5, Credit: ESA/Gaia/DPAC

Gaia misst die Bewegung der Sterne

Die­se Ab­bil­dung, er­stellt  auf der Grund­la­ge der Da­ten des ers­te Teils des drit­ten Ster­nen­ka­ta­logs, zeigt die Ei­gen­be­we­gung von 40.000 Ster­nen in der Nä­he des Son­nen­sys­tems. Die hier sicht­ba­ren wei­ßen "Spin­nen­net­ze" sind die Pfa­de der Ster­ne durch die Ga­la­xis.
Gaia-Sonde im Weltall
Die Gaia-Son­de im Welt­all
Bild 4/5, Credit: ESA/ATG medialab Hintergrund: ESO/S. Brunier

Die Gaia-Sonde im Weltall

Die Die Gaia-Son­de ist im De­zem­ber 2013 ins Welt­all ge­star­tet und er­fasst seit­her die Po­si­tio­nen, Ei­gen­be­we­gun­gen, Ent­fer­nun­gen und Hel­lig­kei­ten von Him­mels­kör­pern. Mit Hil­fe ih­rer Da­ten ent­seht der bis­lang um­fang­reichs­te und ge­naues­te Ster­nen­ka­ta­log.
Stern-Spektren in Farbe
Stern-Spek­tren in Far­be
Bild 5/5, Credit: ESA/Gaia/DPAC

Stern-Spektren in Farbe

Die Kar­te zeigt die Spek­tren der Ster­ne in Far­be, so wie sie von Gaia ge­mes­sen wur­den. Je­des Spek­trum ent­hält In­for­ma­tio­nen über die Stern­tem­pe­ra­tur, die che­mi­sche Zu­sam­men­set­zung und die Hel­lig­keit. Der kom­plet­te drit­te Ster­nen­ka­ta­log wird der wis­sen­schaft­li­chen Ge­mein­schaft ei­ne große Men­ge an Spek­tren zur Ver­fü­gung stel­len.
  • Am 13. Juni 2022 wurde der komplette dritte Sternenkatalog der europäischen Satellitenmission Gaia veröffentlicht. Deutschland ist daran maßgeblich beteiligt.
  • Rund 1,8 Milliarden Himmelsobjekte wurden für die Publikation beobachtet und vermessen.
  • Zu den Highlights zählt die größte Zählung von Doppelsternsystemen in der Milchstraße, die bislang stattgefunden hat. Außerdem konnten die Positionen von rund 156.000 kleinen Körpern in unserem Sonnensystem sowie zahlreiche Transits von Exoplaneten beobachtet und dokumentiert werden.
  • Schwerpunkte: Exploration, Big Data

Die Geheimnisse unserer Galaxie zu entschlüsseln und die Milchstraße dabei zu kartieren, ist eines der Hauptziele der Satellitenmission Gaia. Diesem Ziel ist die Mission am 13. Juni 2022 mit der Veröffentlichung des kompletten dritten Sternenkatalogs ein Stück nähergekommen: Rund 1,8 Milliarden Himmelsobjekte wurden dafür von Gaia beobachtet und vermessen. Bis zum voraussichtlichen Missionsende im Jahr 2025 soll so der mit rund zwei Milliarden Himmelskörpern bislang größte und auch genaueste Sternenkatalog entstehen.

Bislang größte Zählung von Doppelsternen

"In den letzten 34 Monaten konnte Gaia viele neue Erkenntnisse gewinnen und den bisherigen Katalog deutlich erweitern", erklärt Dr. Alessandra Roy, Gaia-Projektleiterin in der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR. "So enthalten die Daten die Positionen von rund 156.000 kleinen Körpern in unserem Sonnensystem, wie etwa Asteroiden. Ein weiteres Highlight ist die größte Zählung von Doppelsternsystemen in der Milchstraße, die bislang stattgefunden hat und die von entscheidender Bedeutung ist, um die Entstehung von Sternen zu verstehen." Außerdem konnten zahlreiche Transits von Exoplaneten, also das vorbeiziehen der Planeten vor ihrem Stern, beobachtet und dokumentiert werden.

Um die wissenschaftlichen Ziele zu erreichen, muss Gaia fast ununterbrochen Hunderte von Himmelsobjekte pro Sekunde erfassen. Dabei kartiert die Mission der Europäischen Weltraumorganisation ESA die Objekte in der Milchstraße in drei Dimensionen, indem sie deren Positionen, ihre Entfernungen von der Erde und ihre Geschwindigkeiten in Richtung Erde misst. Die wissenschaftlichen Instrumente an Bord können die scheinbare Bewegung der Sterne am Himmel, die durch die jährliche Umlaufbahn der Erde um die Sonne verursacht wird (Parallaxen der Sterne), bestimmen und von ihren realen Bewegungen durch die Galaxie unterscheiden.

Selbst für die nächsten Sterne ist die scheinbare Bewegung winzig: Sie ist kleiner als eine Bogensekunde. Gaia misst die Position der Sterne mit einer Genauigkeit von rund einer 20 Millionstel Bogensekunde. "Dies entspricht der Messung des Durchmessers eines menschlichen Haares, wenn der Beobachter 1000 Kilometer weit vom Haar entfernt positioniert ist", verdeutlicht Dr. Roy. "Aber die Sonde kann mehr als das: Sie bestimmt auch die Helligkeit, Temperatur und chemische Zusammensetzung sowie das Alter der fast zwei Milliarden beobachteten Objekte." Alle diese Parameter sind wichtig, um den Lebenszyklus und die Herkunft der beobachteten Sterne zu verstehen.

"Big Data" aus dem All

Verarbeitet werden die riesigen Datenmengen aus dem All vom "Data Processing and Analysis Consortium" (DPAC). Das DPAC ist eine Kooperation von rund 400 Forschenden sowie Softwareingenieurinnen und -ingenieuren, die in sechs verschiedenen Rechenzentren in ganz Europa arbeiten. Die so aufbereiteten Daten werden von Forschenden weltweit bereits erfolgreich genutzt: Seit Beginn der Mission waren die Informationen von Gaia die Grundlage für rund 8000 wissenschaftliche Veröffentlichungen.

Dabei hat die Erfassung von Himmelsobjekten eine lange Tradition: Der erste Sternenkatalog wurde im zweiten Jahrhundert v. Chr. von dem griechischen Astronomen Hipparchos von Nicäa erstellt. Seitdem wurden die Aufzeichnungen immer präziser. Aber Kataloge von Sternpositionen, die vom Boden aus beobachtet wurden, sind in ihrer Genauigkeit durch die Turbulenzen der Erdatmosphäre begrenzt. Die ESA-Mission Hipparcos (1989-1993) war die erste Weltraummission dieser Art und kartierte etwa 120.000 Sterne. Der endgültige Gaia-Katalog wird 10.000 bis 20.000 Mal größer sein als der von Hipparcos, da er Messungen der physikalischen Parameter und 3D-Positionen von etwa einem Prozent der hundert Milliarden Sterne in unserer Galaxis enthalten wird. Die Genauigkeit der Gaia-Informationen übertreffen die alten Daten zudem um das 20- bis 50-Fache.

Im Jahr 2013 startete die Mission Gaia in den Orbit und sammelt seither wissenschaftliche Daten. Die Veröffentlichung dieser Informationen wird aufgrund der gewaltigen Datenmengen in einzelne Kataloge aufgeteilt: Bereits die erste Veröffentlichung, die im September 2014 stattfand, umfasste die Parallaxen und die Eigenbewegungen von rund zwei Millionen Sternen. Die zweite Gaia-Veröffentlichung im April 2018 enthielt bereits 1,3 Milliarden Messungen und war noch genauer als die erste. Der dritte Katalog wurde in zwei Teile geteilt: die vorzeitige Datenveröffentlichung (eDR3), die im Dezember 2020 veröffentlicht wurde, und die heutige vollständige dritte Datenveröffentlichung (DR3).

Für die Zukunft sind derzeit zwei weitere Veröffentlichungen geplant. Der vierte Gaia-Katalog wird auf Daten der ersten fünf Jahre seit dem Start von Gaia basieren und soll bis Ende 2025 veröffentlicht werden. Er wird sowohl vollständige astrometrische und photometrische Daten für fast zwei Milliarden Sterne enthalten, als auch eine Liste veränderlicher Sterne, multipler Sternsysteme und Exoplaneten. Aufgrund einer möglichen Missionsverlängerung bis 2025 ist ein fünfter Katalog vorgesehen, der voraussichtlich im Jahr 2030 publiziert werden soll.

Die neuen Gaia-Daten können ab dem 13. Juni 2022, 12:00 Uhr mitteleuropäischer Sommerzeit, im Gaia-Archiv abgerufen werden

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 von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) 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 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.

Kontakt
  • Diana Gonzalez
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)
    Deut­sche Raum­fahr­t­agen­tur im DLR
    Stra­te­gie und Kom­mu­ni­ka­ti­on
    Telefon: +49 228 447-388
    Königswinterer Str. 522-524
    53227 Bonn
    Kontaktieren
  • Dr. Alessandra Roy
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)
    Deut­sche Raum­fahr­t­agen­tur im DLR
    Er­for­schung des Welt­raums
    Königswinterer Str. 522-524
    53227 Bonn
    Kontaktieren
DLR-Pressemitteilungen

Newslet­ter

Blei­ben Sie auf dem Lau­fen­den und abon­nie­ren Sie den DLR-Newslet­ter mit Ar­ti­keln der DLR-Re­dak­ti­on in deut­scher und eng­li­scher Spra­che.

Neueste Nachrichten

Hauptmenü