Milchstraße
| Milchstraße ⓘ | |
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| Beobachtungsdaten (J2000-Epoche) | |
| Sternbild | Schütze |
| Rektaszension | 17h 45m 40.0409s |
| Deklination | −29° 00′ 28.118″ |
| Entfernung | 25,6-27,1 kly (7,86-8,32 kpc) |
| Merkmale | |
| Typ | Sb, Sbc, oder SB(rs)bc (Spiralbalkengalaxie) |
| Masse | (0.8–1.5)×1012 M☉ |
| Anzahl der Sterne | 100-400 Milliarden |
| Größe | Stellare Scheibe: 185 ± 15 kly Halo aus dunkler Materie: 1,9 ± 0,4 Mly (580 ± 120 kpc) |
| Dicke der dünnen stellaren Scheibe | ≈2 kly (0,6 kpc) ⓘ |
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| Drehimpuls | ≈1×1067 J s |
| Galaktische Rotationsperiode der Sonne | 240 Myr |
| Rotationsperiode des Spiralmusters | 220-360 Myr |
| Rotationsperiode des Balkenmusters | 100-120 Myr |
| Geschwindigkeit relativ zum CMB-Ruhesystem | 552,2±5,5 km/s |
| Fluchtgeschwindigkeit an der Position der Sonne | 550 km/s |
| Dichte der dunklen Materie an der Position der Sonne | 0.0088+0.0024 −0.0018 M☉pc-3 oder 0,35+0,08 -0,07 GeV cm-3 |
| Siehe auch: Galaxie, Liste der Galaxien | |
Die Milchstraße ist die Galaxie, die unser Sonnensystem einschließt. Der Name beschreibt das Erscheinungsbild der Galaxie von der Erde aus: ein dunstiges Lichtband am Nachthimmel, das aus Sternen besteht, die mit dem bloßen Auge nicht einzeln zu erkennen sind. Der Begriff Milchstraße ist eine Übersetzung des lateinischen via lactea, vom griechischen γαλακτικός κύκλος (galaktikos kýklos), was "milchiger Kreis" bedeutet. Von der Erde aus gesehen erscheint die Milchstraße als Band, weil ihre scheibenförmige Struktur von innen betrachtet wird. Galileo Galilei löste 1610 mit seinem Teleskop das Lichtband erstmals in einzelne Sterne auf. Bis in die frühen 1920er Jahre glaubten die meisten Astronomen, dass die Milchstraße alle Sterne des Universums enthält. Nach der Großen Debatte zwischen den Astronomen Harlow Shapley und Heber Curtis im Jahr 1920 zeigten die Beobachtungen von Edwin Hubble, dass die Milchstraße nur eine von vielen Galaxien ist. ⓘ
Die Milchstraße ist eine Balkenspiralgalaxie mit einem geschätzten sichtbaren Durchmesser von 100 000-200 000 Lichtjahren, aber nur etwa 1000 Lichtjahren Dicke an den Spiralarmen (mehr am Bulge). Jüngste Simulationen deuten darauf hin, dass sich ein Bereich dunkler Materie, der auch einige sichtbare Sterne enthält, bis zu einem Durchmesser von fast 2 Millionen Lichtjahren erstrecken könnte. Die Milchstraße hat mehrere Satellitengalaxien und ist Teil der Lokalen Gruppe von Galaxien, die wiederum Teil des Virgo-Superhaufens ist, der wiederum Teil des Laniakea-Superhaufens ist. ⓘ
Es enthält schätzungsweise 100-400 Milliarden Sterne und mindestens ebenso viele Planeten. Das Sonnensystem befindet sich in einem Radius von etwa 27.000 Lichtjahren vom galaktischen Zentrum entfernt, am inneren Rand des Orionarms, einer der spiralförmigen Konzentrationen von Gas und Staub. Die Sterne in den innersten 10.000 Lichtjahren bilden eine Ausbuchtung und einen oder mehrere Balken, die von der Ausbuchtung ausstrahlen. Das galaktische Zentrum ist eine intensive Radioquelle, bekannt als Sagittarius A*, ein supermassives Schwarzes Loch von 4,100 (± 0,034) Millionen Sonnenmassen. Sterne und Gase in einem weiten Entfernungsbereich vom galaktischen Zentrum umkreisen es mit einer Geschwindigkeit von etwa 220 Kilometern pro Sekunde. Die konstante Rotationsgeschwindigkeit scheint den Gesetzen der Kepler'schen Dynamik zu widersprechen und deutet darauf hin, dass ein großer Teil (etwa 90 %) der Masse der Milchstraße für Teleskope unsichtbar ist und weder elektromagnetische Strahlung aussendet noch absorbiert. Diese mutmaßliche Masse wurde als "dunkle Materie" bezeichnet. Die Rotationsperiode beträgt beim Radius der Sonne etwa 240 Millionen Jahre. ⓘ
Die Milchstraße als Ganzes bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 600 km pro Sekunde in Bezug auf extragalaktische Bezugssysteme. Die ältesten Sterne in der Milchstraße sind fast so alt wie das Universum selbst und entstanden daher wahrscheinlich kurz nach dem dunklen Zeitalter des Urknalls. Am 12. Mai 2022 gaben Astronomen zum ersten Mal das Bild von Sagittarius A* bekannt, dem supermassereichen Schwarzen Loch im Zentrum der Milchstraßengalaxie. ⓘ
Etymologie und Mythologie
Im babylonischen Epos Enūma Eliš wird die Milchstraße aus dem abgetrennten Schwanz der urzeitlichen Salzwasserdrachin Tiamat erschaffen, der von Marduk, dem babylonischen Nationalgott, in den Himmel gesetzt wurde, nachdem er sie erschlagen hatte. Früher glaubte man, diese Geschichte beruhe auf einer älteren sumerischen Version, in der Tiamat stattdessen von Enlil von Nippur erschlagen wird, doch heute geht man davon aus, dass es sich um eine reine Erfindung babylonischer Propagandisten handelt, die Marduk als den sumerischen Gottheiten überlegen darstellen wollten. ⓘ
In der griechischen Mythologie legt Zeus seinen von einer sterblichen Frau geborenen Sohn, den Säugling Herakles, an die Brust von Hera, während diese schläft, damit das Kind ihre göttliche Milch trinkt und so unsterblich wird. Als Hera beim Stillen aufwacht, stellt sie fest, dass sie ein unbekanntes Kind stillt: Sie stößt das Kind von sich, ein Teil ihrer Milch läuft aus, und es entsteht das Lichtband, das als Milchstraße bekannt ist. In einer anderen griechischen Geschichte wird der verlassene Herakles von Athene an Hera zum Stillen übergeben, aber Herakles' Eindringlichkeit veranlasst Athene, ihn unter Schmerzen von der Brust zu reißen. ⓘ
Llys Dôn (wörtlich "Der Hof von Dôn") ist der traditionelle walisische Name für das Sternbild Kassiopeia. Mindestens drei der Kinder von Dôn haben ebenfalls astronomische Bezüge: Caer Gwydion ("Die Festung von Gwydion") ist der traditionelle walisische Name für die Milchstraße, und Caer Arianrhod ("Die Festung von Arianrhod") ist das Sternbild der Corona Borealis. ⓘ
In der westlichen Kultur leitet sich der Name "Milchstraße" von ihrer Erscheinung als schwaches, unaufgelöstes, "milchig" leuchtendes Band ab, das sich über den Nachthimmel wölbt. Der Begriff ist eine Übersetzung des klassischen lateinischen via lactea, das wiederum aus dem hellenistischen Griechisch γαλαξίας, kurz für γαλαξίας κύκλος (galaxías kýklos), abgeleitet ist und "milchiger Kreis" bedeutet. Das altgriechische γαλαξίας (galaxias) - von der Wurzel γαλακτ-, γάλα ("Milch") + -ίας (Adjektivbildung) - ist auch die Wurzel von "Galaxie", dem Namen für unsere und später alle derartigen Ansammlungen von Sternen. ⓘ
Die Milchstraße oder der "Milchkreis" war nur einer von elf "Kreisen", die die Griechen am Himmel ausmachten. Die anderen waren der Tierkreis, der Meridian, der Horizont, der Äquator, die Wendekreise des Krebses und des Steinbocks, der arktische und der antarktische Kreis sowie zwei durch beide Pole verlaufende Kreise. ⓘ
Erscheinungsbild
Die Milchstraße ist von der Erde aus als ein dunstiges Band aus weißem Licht sichtbar, das sich in einer Breite von etwa 30° über den Nachthimmel wölbt. Bei der Beobachtung des Nachthimmels ist der Begriff "Milchstraße" auf dieses Lichtband beschränkt, obwohl alle mit bloßem Auge sichtbaren Sterne am gesamten Himmel Teil der Milchstraßengalaxie sind. Das Licht stammt aus der Ansammlung von ungelösten Sternen und anderem Material, das sich in Richtung der galaktischen Ebene befindet. Hellere Regionen um das Band erscheinen als weiche visuelle Flecken, die als Sternwolken bekannt sind. Die auffälligste von ihnen ist die Große Sagittarius-Sternwolke, ein Teil der zentralen Ausbuchtung der Galaxie. Dunkle Regionen innerhalb des Bandes, wie der Große Graben und der Kohlensack, sind Gebiete, in denen interstellarer Staub das Licht von entfernten Sternen blockiert. Der Bereich des Himmels, den die Milchstraße verdunkelt, wird als Vermeidungszone bezeichnet. ⓘ
Die Milchstraße hat eine relativ geringe Oberflächenhelligkeit. Ihre Sichtbarkeit kann durch Hintergrundlicht, wie Lichtverschmutzung oder Mondlicht, stark beeinträchtigt werden. Der Himmel muss dunkler sein als 20,2 Magnituden pro Quadratbogensekunde, damit die Milchstraße sichtbar ist. Sie sollte sichtbar sein, wenn die Grenzgröße etwa +5,1 oder besser ist und bei +6,1 viele Details zeigt. Dadurch ist die Milchstraße von hell erleuchteten städtischen oder vorstädtischen Gebieten aus nur schwer zu sehen, aber von ländlichen Gebieten aus, wenn der Mond unter dem Horizont steht, sehr gut zu erkennen. Karten über die Helligkeit des künstlichen Nachthimmels zeigen, dass mehr als ein Drittel der Erdbevölkerung die Milchstraße aufgrund der Lichtverschmutzung nicht von ihrem Haus aus sehen kann. ⓘ
Von der Erde aus gesehen nimmt der sichtbare Bereich der galaktischen Ebene der Milchstraße einen Bereich des Himmels ein, der 30 Sternbilder umfasst. Das galaktische Zentrum liegt in Richtung Schütze, wo die Milchstraße am hellsten ist. Von Sagittarius aus scheint das dunstige Band aus weißem Licht zum galaktischen Antizentrum in Auriga zu ziehen. Das Band führt dann den Rest des Weges um den Himmel zurück zum Sternbild Schütze und teilt den Himmel in zwei etwa gleich große Halbkugeln. ⓘ
Die galaktische Ebene ist um etwa 60° gegen die Ekliptik (die Ebene der Erdumlaufbahn) geneigt. Bezogen auf den Himmelsäquator verläuft sie im Norden bis zum Sternbild Kassiopeia und im Süden bis zum Sternbild Crux, was auf die starke Neigung der Äquatorebene der Erde und der Ekliptikebene gegenüber der galaktischen Ebene hinweist. Der galaktische Nordpol befindet sich bei Rektaszension 12h 49m, Deklination +27,4° (B1950) in der Nähe von β Comae Berenices, und der galaktische Südpol liegt in der Nähe von α Sculptoris. Aufgrund dieser hohen Neigung kann der Milchstraßenbogen je nach Nacht- und Jahreszeit relativ niedrig oder relativ hoch am Himmel erscheinen. Für Beobachter von etwa 65° nördlicher bis 65° südlicher Breite geht die Milchstraße zweimal am Tag direkt am Himmel vorbei. ⓘ
Die Milchstraße wölbt sich in einer hohen Neigung über den Nachthimmel (dieses zusammengesetzte Panorama wurde am Paranal-Observatorium in Nordchile aufgenommen), das helle Objekt ist Jupiter im Sternbild Schütze, und die Magellanschen Wolken sind links zu sehen; galaktischer Norden ist nach unten gerichtet
Die Milchstraße bei verschiedenen Wellenlängen betrachtet ⓘ
Astronomische Geschichte
In seiner Meteorologica schreibt Aristoteles (384-322 v. Chr.), dass die griechischen Philosophen Anaxagoras (ca. 500-428 v. Chr.) und Demokrit (460-370 v. Chr.) vorschlugen, dass die Milchstraße das Leuchten von Sternen ist, die aufgrund des Erdschattens nicht direkt sichtbar sind, während andere Sterne ihr Licht von der Sonne erhalten (aber ihr Leuchten durch die Sonnenstrahlen verdeckt wird). Aristoteles selbst glaubte, dass die Milchstraße (zusammen mit den Sternen) Teil der oberen Erdatmosphäre sei und dass sie ein Nebenprodukt des Sternenbrennens sei, das sich aufgrund ihrer äußersten Position in der Atmosphäre (die ihren Großkreis bildet) nicht auflöste. Der neuplatonische Philosoph Olympiodorus der Jüngere (ca. 495-570 n. Chr.) kritisierte diese Ansicht mit dem Argument, dass die Milchstraße, wenn sie sublunar wäre, zu verschiedenen Zeiten und an verschiedenen Orten auf der Erde unterschiedlich erscheinen müsste und dass sie eine Parallaxe aufweisen müsste, was sie aber nicht tut. Seiner Ansicht nach ist die Milchstraße himmlisch. Diese Idee wurde später in der islamischen Welt einflussreich. ⓘ
Der persische Astronom Al-Biruni (973-1048) schlug vor, dass die Milchstraße "eine Ansammlung unzähliger Fragmente von der Art von Nebelsternen" sei. Der andalusische Astronom Avempace (gest. 1138) schlug vor, dass die Milchstraße aus vielen Sternen besteht, aber aufgrund des Effekts der Brechung in der Erdatmosphäre als ein kontinuierliches Bild erscheint, und führte seine Beobachtung einer Konjunktion von Jupiter und Mars im Jahr 1106 oder 1107 als Beweis an. Der persische Astronom Nasir al-Din al-Tusi (1201-1274) schrieb in seiner Tadhkira: "Die Milchstraße, d. h. die Galaxis, besteht aus einer sehr großen Anzahl kleiner, dicht zusammenliegender Sterne, die aufgrund ihrer Konzentration und ihrer Kleinheit wie wolkige Flecken erscheinen. Aus diesem Grund wurde sie von der Farbe her mit Milch verglichen". Ibn Qayyim al-Jawziyya (1292-1350) schlug vor, dass die Milchstraße "eine Myriade winziger Sterne ist, die in der Sphäre der Fixsterne zusammengedrängt sind" und dass diese Sterne größer als Planeten sind. ⓘ
Der Beweis, dass die Milchstraße aus vielen Sternen besteht, wurde 1610 erbracht, als Galileo Galilei die Milchstraße mit einem Teleskop untersuchte und entdeckte, dass sie aus einer riesigen Anzahl schwacher Sterne besteht. In einer Abhandlung aus dem Jahr 1755 spekulierte Immanuel Kant, der sich auf frühere Arbeiten von Thomas Wright stützte, (zu Recht), dass die Milchstraße ein rotierender Körper aus einer riesigen Anzahl von Sternen sein könnte, der durch Gravitationskräfte zusammengehalten wird, die mit denen des Sonnensystems vergleichbar sind, allerdings in einem viel größeren Maßstab. Die sich daraus ergebende Scheibe von Sternen würde aus unserer Perspektive innerhalb der Scheibe als Band am Himmel zu sehen sein. Wright und Kant vermuteten auch, dass einige der am Nachthimmel sichtbaren Nebel selbst separate "Galaxien" sein könnten, ähnlich wie unsere eigene. Kant bezeichnete sowohl die Milchstraße als auch die "extragalaktischen Nebel" als "Inseluniversen", ein Begriff, der noch bis in die 1930er Jahre üblich war. ⓘ
Der erste Versuch, die Form der Milchstraße und die Position der Sonne in ihr zu beschreiben, wurde 1785 von William Herschel unternommen, indem er sorgfältig die Anzahl der Sterne in verschiedenen Regionen des sichtbaren Himmels zählte. Er erstellte ein Diagramm der Form der Milchstraße mit dem Sonnensystem in der Nähe des Zentrums. ⓘ
1845 konstruierte Lord Rosse ein neues Teleskop und war in der Lage, zwischen elliptischen und spiralförmigen Nebeln zu unterscheiden. Es gelang ihm auch, in einigen dieser Nebel einzelne Punktquellen auszumachen, was Kants frühere Vermutung untermauerte. ⓘ
1904 stellte Jacobus Kapteyn bei der Untersuchung der Eigenbewegungen von Sternen fest, dass diese nicht zufällig sind, wie man damals glaubte, sondern dass sich die Sterne in zwei Ströme aufteilen lassen, die sich in nahezu entgegengesetzte Richtungen bewegen. Später stellte man fest, dass Kapteyns Daten der erste Beweis für die Rotation unserer Galaxie waren, was schließlich zur Entdeckung der galaktischen Rotation durch Bertil Lindblad und Jan Oort führte. ⓘ
Im Jahr 1917 hatte Heber Curtis die Nova S Andromedae im Großen Andromedanebel (Messier-Objekt 31) beobachtet. Bei der Durchsicht der fotografischen Aufzeichnungen fand er 11 weitere Novae. Curtis stellte fest, dass diese Novae im Durchschnitt 10 Größenordnungen schwächer waren als die Novae in der Milchstraße. Dadurch konnte er die Entfernung auf 150.000 Parsec schätzen. Er wurde zu einem Verfechter der "Inseluniversen"-Hypothese, die besagt, dass die Spiralnebel unabhängige Galaxien sind. 1920 fand die Große Debatte zwischen Harlow Shapley und Heber Curtis über die Beschaffenheit der Milchstraße, Spiralnebel und die Dimensionen des Universums statt. Um seine Behauptung zu untermauern, dass der Große Andromedanebel eine externe Galaxie ist, wies Curtis auf das Auftreten dunkler Bahnen hin, die den Staubwolken in der Milchstraße ähneln, sowie auf die signifikante Dopplerverschiebung. ⓘ
Die Kontroverse wurde Anfang der 1920er Jahre von Edwin Hubble mit dem 2,5-m-Hooker-Teleskop des Mount-Wilson-Observatoriums endgültig beigelegt. Mit der Lichtstärke dieses neuen Teleskops war er in der Lage, astronomische Fotografien anzufertigen, die die äußeren Teile einiger Spiralnebel als Ansammlungen von Einzelsternen auflösten. Er war auch in der Lage, einige Cepheiden-Variablen zu identifizieren, die er als Maßstab für die Abschätzung der Entfernung zu den Nebeln verwenden konnte. Er fand heraus, dass der Andromedanebel 275.000 Parsec von der Sonne entfernt ist, viel zu weit entfernt, um Teil der Milchstraße zu sein. ⓘ
Astrografie
Die ESA-Raumsonde Gaia liefert Entfernungsschätzungen durch die Bestimmung der Parallaxe von einer Milliarde Sternen und kartiert die Milchstraße mit vier geplanten Veröffentlichungen von Karten in den Jahren 2016, 2018, 2021 und 2024. Eine Studie aus dem Jahr 2020 kam zu dem Schluss, dass Gaia eine Taumelbewegung der Galaxie feststellte, die durch "Drehmomente aufgrund einer Fehlausrichtung der Rotationsachse der Scheibe in Bezug auf die Hauptachse eines nicht kugelförmigen Halos oder durch akkretierte Materie im Halo, die während des späten Einfalls erworben wurde, oder durch nahe gelegene, wechselwirkende Satellitengalaxien und ihre daraus resultierenden Gezeiten" verursacht werden könnte. ⓘ
Standort und Nachbarschaft der Sonne
Die Sonne befindet sich in der Nähe des inneren Randes des Orion-Arms, innerhalb des Lokalen Flaums der Lokalen Blase, zwischen den linearen Strukturen der Radcliffe-Welle und der Spaltung (früher Gould-Gürtel). Basierend auf Studien der Sternbahnen um Sgr A* von Gillessen et al. (2016) liegt die Sonne in einer geschätzten Entfernung von 27,14 ± 0,46 kly (8,32 ± 0,14 kpc) vom galaktischen Zentrum. Boehle et al. (2016) fanden einen kleineren Wert von 25,64 ± 0,46 kly (7,86 ± 0,14 kpc), ebenfalls unter Verwendung einer Sternbahnanalyse. Die Sonne befindet sich derzeit 5-30 Parsec (16-98 ly) über bzw. nördlich der zentralen Ebene der galaktischen Scheibe. Die Entfernung zwischen dem lokalen Arm und dem nächst entfernten Arm, dem Perseus-Arm, beträgt etwa 2.000 Parsec (6.500 ly). Die Sonne und damit das Sonnensystem befinden sich in der galaktischen bewohnbaren Zone der Milchstraße. ⓘ
Innerhalb einer Kugel mit einem Radius von 15 Parsec (49 ly) von der Sonne gibt es etwa 208 Sterne, die heller als die absolute Helligkeit 8,5 sind, was einer Dichte von einem Stern pro 69 Kubikparsec oder einem Stern pro 2.360 Kubiklichtjahre entspricht (aus der Liste der nächstgelegenen hellen Sterne). Andererseits gibt es 64 bekannte Sterne (jeder Größenordnung, ohne 4 braune Zwerge) in einem Umkreis von 5 Parsec (16 ly) von der Sonne, was einer Dichte von etwa einem Stern pro 8,2 Kubikparsec oder einem pro 284 Kubiklichtjahren entspricht (aus der Liste der nächstgelegenen Sterne). Dies verdeutlicht die Tatsache, dass es viel mehr schwache als helle Sterne gibt: Am gesamten Himmel gibt es etwa 500 Sterne, die heller als die scheinbare Helligkeit 4 sind, aber 15,5 Millionen Sterne, die heller als die scheinbare Helligkeit 14 sind. ⓘ
Der Scheitelpunkt der Sonnenbahn oder der solare Scheitelpunkt ist die Richtung, in der sich die Sonne in der Milchstraße durch den Raum bewegt. Die allgemeine Richtung der galaktischen Bewegung der Sonne verläuft in Richtung des Sterns Wega in der Nähe des Sternbilds Herkules, in einem Winkel von etwa 60 Grad zur Richtung des galaktischen Zentrums. Man geht davon aus, dass die Sonnenbahn um die Milchstraße ungefähr elliptisch ist, wobei Störungen durch die galaktischen Spiralarme und ungleichmäßige Massenverteilungen hinzukommen. Darüber hinaus durchquert die Sonne die galaktische Ebene etwa 2,7 Mal pro Umlaufbahn. Dies entspricht in etwa der Funktionsweise eines einfachen harmonischen Oszillators ohne Widerstandskraft (Dämpfungsglied). Bis vor kurzem ging man davon aus, dass diese Schwingungen mit dem Aussterben von Massenlebensformen auf der Erde zusammenfallen. Eine erneute Analyse der Auswirkungen des Transits der Sonne durch die Spiralstruktur auf der Grundlage von CO-Daten hat keine Korrelation ergeben. ⓘ
Das Sonnensystem benötigt etwa 240 Millionen Jahre für eine Umrundung der Milchstraße (ein galaktisches Jahr), so dass man davon ausgeht, dass die Sonne im Laufe ihres Lebens 18-20 Umrundungen vollzogen hat und seit der Entstehung des Menschen 1/1250 einer Umdrehung. Die Umlaufgeschwindigkeit des Sonnensystems um das Zentrum der Milchstraße beträgt etwa 220 km/s (490.000 mph) oder 0,073 % der Lichtgeschwindigkeit. Die Sonne bewegt sich mit 84.000 km/h (52.000 mph) durch die Heliosphäre. Bei dieser Geschwindigkeit braucht das Sonnensystem etwa 1.400 Jahre, um eine Strecke von 1 Lichtjahr zurückzulegen, oder 8 Tage, um 1 AE (Astronomische Einheit) zurückzulegen. Das Sonnensystem bewegt sich in Richtung des Tierkreiszeichens Skorpion, das der Ekliptik folgt. ⓘ
Größere datierbare Krater auf der Erde sowie erdgeschichtliche Massenaussterben scheinen eine Periodizität von 34 bis 37 Millionen Jahren aufzuweisen, was auffällig mit der Periodizität der Scheibenpassagen übereinstimmt. Möglicherweise stören während einer Scheibendurchquerung die in Scheibennähe stärker werdenden Gravitationsfelder die Oortsche Wolke des Sonnensystems, so dass eine größere Anzahl von Kometen ins innere Sonnensystem gelangt und die Anzahl schwerer Impakte auf der Erde zunimmt. Die betreffenden Perioden sind jedoch bisher nicht genau genug bekannt, um definitiv einen Zusammenhang festzustellen; neuere Ergebnisse (Scheibendurchgang alle 42 ± 2 Millionen Jahre) sprechen eher dagegen. Eine neue Studie des Max-Planck-Instituts für Astronomie hat gezeigt, dass es sich bei der scheinbaren Periodizität der Einschläge um statistische Artefakte handelt und es keinen solchen Zusammenhang gibt. ⓘ
Galaktische Quadranten
Ein galaktischer Quadrant oder Quadrant der Milchstraße bezieht sich auf einen von vier kreisförmigen Sektoren in der Unterteilung der Milchstraße. In der astronomischen Praxis basiert die Abgrenzung der galaktischen Quadranten auf dem galaktischen Koordinatensystem, bei dem die Sonne den Ursprung des Abbildungssystems bildet. ⓘ
Quadranten werden mit Ordnungszahlen beschrieben - zum Beispiel "erster galaktischer Quadrant", "zweiter galaktischer Quadrant" oder "dritter Quadrant der Milchstraße". Vom galaktischen Nordpol aus betrachtet, mit 0° (Null Grad) als dem Strahl, der von der Sonne ausgehend durch das galaktische Zentrum verläuft, sind die Quadranten:
ⓘGalaktische
Quadrant
Galaktisch
Längengrad
(ℓ)
Referenz
1st 0° ≤ ℓ ≤ 90° 2nd 90° ≤ ℓ ≤ 180° 3rd 180° ≤ ℓ ≤ 270° 4th
270° ≤ ℓ ≤ 360°
(360° ≅ 0°)
wobei die galaktische Länge (ℓ) bei Betrachtung nördlich des galaktischen Zentrums (ein mehrere hunderttausend Lichtjahre von der Erde entfernter Aussichtspunkt in Richtung des Sternbilds Coma Berenices) gegen den Uhrzeigersinn zunimmt (positive Drehung); bei Betrachtung südlich des galaktischen Zentrums (ein ähnlich entfernter Aussichtspunkt im Sternbild Sculptor) würde ℓ im Uhrzeigersinn zunehmen (negative Drehung). ⓘ
Größe und Masse
Die Milchstraße ist die zweitgrößte Galaxie der Lokalen Gruppe (nach der Andromedagalaxie). Ihre Sternscheibe hat einen Durchmesser von etwa 170.000-200.000 Lichtjahren (52-61 kpc) und ist im Durchschnitt etwa 1.000 ly (0,3 kpc) dick. Zum Vergleich der relativen physikalischen Größe der Milchstraße: Wenn das Sonnensystem bis zum Neptun die Größe eines US-Viertels (24,3 mm) hätte, wäre die Milchstraße ungefähr so groß wie die angrenzenden Vereinigten Staaten. Oberhalb und unterhalb der relativ flachen galaktischen Ebene befindet sich ein ringförmiges Sternenband, das die Milchstraße mit einem Durchmesser von 150.000-180.000 Lichtjahren (46-55 kpc) umgibt und möglicherweise Teil der Milchstraße selbst ist. ⓘ
Die Milchstraße ist insgesamt etwa 890 Milliarden bis 1,54 Billionen Mal so schwer wie die Sonne (8,9×1011 bis 1,54×1012 Sonnenmassen), wobei die Sterne und Planeten nur einen kleinen Teil davon ausmachen. Die Schätzungen für die Masse der Milchstraße variieren je nach Methode und verwendeten Daten. Das untere Ende des Schätzbereichs liegt bei 5,8×1011 Sonnenmassen (M☉), etwas weniger als die der Andromeda-Galaxie. Messungen mit dem Very Long Baseline Array im Jahr 2009 ergaben für Sterne am äußeren Rand der Milchstraße Geschwindigkeiten von bis zu 254 km/s (570.000 mph). Da die Umlaufgeschwindigkeit von der Gesamtmasse innerhalb des Umlaufradius abhängt, deutet dies darauf hin, dass die Milchstraße massereicher ist, was in etwa der Masse der Andromedagalaxie entspricht (7×1011 M☉ innerhalb von 160.000 ly (49 kpc) von ihrem Zentrum. Im Jahr 2010 ergab eine Messung der Radialgeschwindigkeit von Halo-Sternen, dass die Masse innerhalb von 80 Kiloparsec 7×1011 M☉. Laut einer 2014 veröffentlichten Studie wird die Masse der gesamten Milchstraße auf 8,5×1011 M☉, was jedoch nur die Hälfte der Masse der Andromedagalaxie ist. Eine neuere Massenschätzung für die Milchstraße liegt bei 1,29×1012 M☉. ⓘ
Ein großer Teil der Masse der Milchstraße scheint aus dunkler Materie zu bestehen, einer unbekannten und unsichtbaren Form von Materie, die durch die Schwerkraft mit gewöhnlicher Materie wechselwirkt. Es wird vermutet, dass sich ein Halo aus dunkler Materie relativ gleichmäßig bis zu einer Entfernung von über hundert Kiloparsec (kpc) vom galaktischen Zentrum ausbreitet. Mathematische Modelle der Milchstraße legen nahe, dass die Masse der dunklen Materie 1-1,5×1012 M☉. Neuere Studien deuten auf einen Massenbereich hin, der bis zu 4,5×1012 M☉ und so klein wie 8×1011 M☉. Zum Vergleich: Die Gesamtmasse aller Sterne in der Milchstraße wird auf 4,6×1010 M☉ und 6,43×1010 M☉. Neben den Sternen gibt es auch interstellares Gas, das zu 90 % aus Wasserstoff und zu 10 % aus Helium besteht, wobei zwei Drittel des Wasserstoffs in atomarer Form und das restliche Drittel als molekularer Wasserstoff vorliegt. Die Masse des interstellaren Gases in der Milchstraße entspricht zwischen 10 und 15 % der Gesamtmasse der Sterne. Interstellarer Staub macht weitere 1 % der Gesamtmasse des Gases aus. ⓘ
Im März 2019 berichteten Astronomen, dass die Masse der Milchstraßengalaxie 1,5 Billionen Sonnenmassen in einem Radius von etwa 129.000 Lichtjahren beträgt, mehr als doppelt so viel wie in früheren Studien ermittelt wurde, was darauf hindeutet, dass etwa 90 % der Masse der Galaxie aus dunkler Materie besteht. ⓘ
Inhalt
Die Milchstraße enthält zwischen 100 und 400 Milliarden Sterne und mindestens so viele Planeten. Die genaue Zahl hängt von der Anzahl der sehr massearmen Sterne ab, die vor allem in Entfernungen von mehr als 300 ly (90 pc) von der Sonne schwer zu erkennen sind. Zum Vergleich: Die benachbarte Andromeda-Galaxie enthält schätzungsweise eine Billion (1012) Sterne. Die Milchstraße könnte zehn Milliarden weiße Zwerge, eine Milliarde Neutronensterne und hundert Millionen stellare schwarze Löcher enthalten. Der Raum zwischen den Sternen wird von einer Scheibe aus Gas und Staub ausgefüllt, dem so genannten interstellaren Medium. Diese Scheibe hat mindestens eine vergleichbare Ausdehnung wie die Sterne, wobei die Dicke der Gasschicht zwischen Hunderten von Lichtjahren für kälteres Gas und Tausenden von Lichtjahren für wärmeres Gas liegt. ⓘ
Die Sternenscheibe in der Milchstraße hat keine scharfe Kante, hinter der es keine Sterne mehr gibt. Vielmehr nimmt die Konzentration der Sterne mit der Entfernung vom Zentrum der Milchstraße ab. Aus ungeklärten Gründen nimmt die Anzahl der Sterne pro Kubikparsec jenseits eines Radius von etwa 40.000 Lichtjahren (13 kpc) vom Zentrum viel schneller ab als der Radius. Die galaktische Scheibe ist von einem kugelförmigen galaktischen Halo aus Sternen und Kugelsternhaufen umgeben, der sich weiter nach außen erstreckt, aber in seiner Größe durch die Bahnen zweier Satelliten der Milchstraße, der Großen und der Kleinen Magellanschen Wolke, begrenzt ist, deren größte Annäherung an das galaktische Zentrum etwa 180.000 ly (55 kpc) beträgt. In dieser Entfernung oder darüber hinaus würden die Bahnen der meisten Haloobjekte durch die Magellanschen Wolken gestört werden. Daher würden solche Objekte wahrscheinlich aus der Nähe der Milchstraße herausgeschleudert werden. Die integrierte absolute visuelle Helligkeit der Milchstraße wird auf etwa -20,9 geschätzt. ⓘ
Sowohl die Beobachtungen des Gravitations-Microlensing als auch des Planetentransits deuten darauf hin, dass es in der Milchstraße mindestens so viele an Sterne gebundene Planeten wie Sterne gibt, und die Microlensing-Messungen deuten darauf hin, dass es mehr nicht an Wirtssterne gebundene Planeten als Sterne gibt. Laut einer Studie des Kepler-Weltraumobservatoriums vom Januar 2013 über das Fünf-Planeten-Sternsystem Kepler-32 gibt es in der Milchstraße mindestens einen Planeten pro Stern, was 100 bis 400 Milliarden Planeten ergibt. Eine andere Analyse der Kepler-Daten vom Januar 2013 schätzt, dass es in der Milchstraße mindestens 17 Milliarden erdgroße Exoplaneten gibt. Am 4. November 2013 berichteten Astronomen auf der Grundlage von Daten der Kepler-Raumfahrtmission, dass es bis zu 40 Milliarden erdgroße Planeten geben könnte, die in den bewohnbaren Zonen von sonnenähnlichen Sternen und roten Zwergen in der Milchstraße kreisen. 11 Milliarden dieser geschätzten Planeten könnten um sonnenähnliche Sterne kreisen. Der nächstgelegene Exoplanet könnte 4,2 Lichtjahre entfernt sein und den Roten Zwerg Proxima Centauri umkreisen, so eine Studie aus dem Jahr 2016. Solche erdgroßen Planeten könnten zahlreicher sein als Gasriesen, sind aber aufgrund ihrer geringen Größe bei großen Entfernungen schwieriger zu entdecken. Neben Exoplaneten wurden auch "Exokometen", also Kometen außerhalb des Sonnensystems, entdeckt, die in der Milchstraße weit verbreitet sein könnten. Im November 2020 schätzt man, dass es in der Milchstraße über 300 Millionen bewohnbare Exoplaneten gibt. ⓘ
Aufbau
The Milky Way consists of a bar-shaped core region surrounded by a warped disk of gas, dust and stars. The mass distribution within the Milky Way closely resembles the type Sbc in the Hubble classification, which represents spiral galaxies with relatively loosely wound arms. Astronomers first ⓘ
Galaktisches Zentrum
Die Sonne ist 25.000-28.000 ly (7,7-8,6 kpc) vom galaktischen Zentrum entfernt. Dieser Wert wird mit Hilfe geometrischer Methoden oder durch Messung ausgewählter astronomischer Objekte, die als Standardkerzen dienen, geschätzt, wobei verschiedene Techniken unterschiedliche Werte innerhalb dieses ungefähren Bereichs ergeben. In den inneren Kiloparsec (ca. 10.000 Lichtjahre Radius) befindet sich eine dichte Konzentration meist alter Sterne in einer annähernd kugelförmigen Form, die als Bulge bezeichnet wird. Es wurde vorgeschlagen, dass die Milchstraße aufgrund einer Kollision und Verschmelzung früherer Galaxien keinen Bulge hat, sondern nur einen Pseudobulge, der durch den zentralen Balken gebildet wird. In der Literatur herrscht jedoch Verwirrung zwischen der (erdnussschalenförmigen) Struktur, die durch Instabilitäten im Balken entsteht, und einer möglichen Ausbuchtung mit einem erwarteten Halblichtradius von 0,5 kpc. ⓘ
Das galaktische Zentrum ist durch eine intensive Radioquelle namens Sagittarius A* (ausgesprochen Sagittarius A-Stern) gekennzeichnet. Die Bewegung des Materials um das Zentrum deutet darauf hin, dass Sagittarius A* ein massives, kompaktes Objekt beherbergt. Diese Massekonzentration lässt sich am besten als supermassives Schwarzes Loch (SMBH) mit einer geschätzten Masse von 4,1-4,5 Millionen Mal der Masse der Sonne erklären. Die Akkretionsrate des SMBH stimmt mit der eines inaktiven galaktischen Kerns überein und wird auf etwa 1×10-5 M☉ pro Jahr. Beobachtungen deuten darauf hin, dass sich SMBHs in der Nähe des Zentrums der meisten normalen Galaxien befinden. ⓘ
Die Natur des Milchstraßenbalkens wird heftig diskutiert, wobei die Schätzungen für seine halbe Länge und Ausrichtung zwischen 1 und 5 kpc (3.000-16.000 ly) und 10-50 Grad relativ zur Sichtlinie von der Erde zum galaktischen Zentrum liegen. Einige Autoren vertreten die Auffassung, dass die Milchstraße zwei verschiedene Balken aufweist, von denen einer in den anderen eingebettet ist. Sterne vom Typ RR-Lyrae zeichnen jedoch keinen markanten galaktischen Balken. Der Balken könnte von einem Ring umgeben sein, der als "5 kpc-Ring" bezeichnet wird und einen großen Teil des molekularen Wasserstoffs in der Milchstraße sowie den größten Teil der Sternentstehungsaktivität in der Milchstraße enthält. Von der Andromedagalaxie aus betrachtet, wäre er das hellste Merkmal der Milchstraße. Die Röntgenemission des Kerns ist auf die massereichen Sterne ausgerichtet, die den zentralen Balken und den galaktischen Kamm umgeben. ⓘ
Gammastrahlung und Röntgenstrahlung
Seit 1970 haben verschiedene Gammastrahlennachweismissionen 511-keV-Gammastrahlen entdeckt, die aus der allgemeinen Richtung des galaktischen Zentrums kommen. Diese Gammastrahlen werden durch die Annihilation von Positronen (Antielektronen) mit Elektronen erzeugt. Im Jahr 2008 wurde festgestellt, dass die Verteilung der Gammastrahlenquellen der Verteilung von massearmen Röntgendoppelsternen ähnelt, was darauf hindeutet, dass diese Röntgendoppelsterne Positronen (und Elektronen) in den interstellaren Raum schicken, wo sie abgebremst werden und sich vernichten. Die Beobachtungen wurden sowohl von der NASA als auch von den Satelliten der ESA gemacht. Im Jahr 1970 stellten Gammastrahlendetektoren fest, dass die emittierende Region etwa 10 000 Lichtjahre groß war und eine Leuchtkraft von etwa 10 000 Sonnen hatte. ⓘ
Im Jahr 2010 wurden nördlich und südlich des Milchstraßenkerns zwei gigantische kugelförmige Blasen mit hochenergetischer Gammastrahlung entdeckt, wobei Daten des Fermi Gamma-ray Space Telescope verwendet wurden. Der Durchmesser jeder dieser Blasen beträgt etwa 25.000 Lichtjahre (7,7 kpc) (oder etwa 1/4 des geschätzten Durchmessers der Galaxie); sie erstrecken sich bis zu Grus und Virgo am Nachthimmel der südlichen Hemisphäre. In der Folge wurde bei Beobachtungen mit dem Parkes-Teleskop bei Radiofrequenzen eine polarisierte Emission festgestellt, die mit den Fermi-Blasen in Verbindung steht. Diese Beobachtungen lassen sich am besten als magnetisierter Ausfluss interpretieren, der durch Sternentstehung in den zentralen 640 ly (200 pc) der Milchstraße angetrieben wird. ⓘ
Später, am 5. Januar 2015, meldete die NASA die Beobachtung eines Röntgenausbruchs von Sagittarius A*, der 400-mal heller als gewöhnlich war und damit einen Rekord aufstellte. Das ungewöhnliche Ereignis könnte durch das Auseinanderbrechen eines Asteroiden verursacht worden sein, der in das Schwarze Loch gestürzt ist, oder durch die Verschränkung von Magnetfeldlinien im Gas, das in Sagittarius A* strömt. ⓘ
Spiralförmige Arme
Außerhalb des Gravitationseinflusses des galaktischen Balkens ist die Struktur des interstellaren Mediums und der Sterne in der Scheibe der Milchstraße in vier Spiralarmen organisiert. Spiralarme enthalten typischerweise eine höhere Dichte an interstellarem Gas und Staub als der galaktische Durchschnitt sowie eine höhere Konzentration an Sternentstehung, was sich in H II-Regionen und Molekülwolken widerspiegelt. ⓘ
Die Spiralstruktur der Milchstraße ist ungewiss, und es gibt derzeit keinen Konsens über die Beschaffenheit der Arme der Milchstraße. Perfekte logarithmische Spiralmuster beschreiben die Merkmale in der Nähe der Sonne nur grob, denn Galaxien haben in der Regel Arme, die sich verzweigen, verschmelzen, unerwartet verdrehen und einen gewissen Grad an Unregelmäßigkeit aufweisen. Das mögliche Szenario der Sonne innerhalb eines Sporns/Lokalarms unterstreicht diesen Punkt und zeigt, dass solche Merkmale wahrscheinlich nicht einzigartig sind und auch anderswo in der Milchstraße existieren. Die Schätzungen des Neigungswinkels der Arme reichen von etwa 7° bis 25°. Es wird angenommen, dass es vier Spiralarme gibt, die alle in der Nähe des Zentrums der Milchstraße beginnen. Diese werden wie folgt benannt, wobei die Positionen der Arme in der Abbildung unten dargestellt sind:
| Farbe | Arm(e) ⓘ |
|---|---|
| türkis | Nahe 3 kpc Arm und Perseus Arm |
| blau | Norma und Äußerer Arm (zusammen mit der 2004 entdeckten Erweiterung) |
| grün | Scutum-Centaurus-Arm |
| rot | Carina-Sagittarius-Arm |
| Es gibt mindestens zwei kleinere Arme oder Ausläufer, darunter: | |
| orange | Orion-Zygnus-Arm (der die Sonne und das Sonnensystem enthält) |
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Zwei Spiralarme, der Scutum-Centaurus-Arm und der Carina-Sagittarius-Arm, haben Tangentenpunkte innerhalb der Sonnenumlaufbahn um das Zentrum der Milchstraße. Wenn diese Arme eine Überdichte an Sternen im Vergleich zur durchschnittlichen Dichte der Sterne in der galaktischen Scheibe aufweisen, wäre dies durch Zählen der Sterne in der Nähe des Tangentenpunktes nachweisbar. Zwei Durchmusterungen von Nahinfrarotlicht, das in erster Linie für Rote Riesen empfindlich ist und nicht von der Staubextinktion beeinflusst wird, haben die vorhergesagte Überdichte im Scutum-Centaurus-Arm festgestellt, nicht aber im Carina-Sagittarius-Arm: Der Scutum-Centaurus-Arm enthält etwa 30 % mehr Rote Riesen, als man ohne Spiralarm erwarten würde. Diese Beobachtung deutet darauf hin, dass die Milchstraße nur zwei große stellare Arme besitzt: den Perseus-Arm und den Scutum-Centaurus-Arm. Die übrigen Arme enthalten überschüssiges Gas, aber keine überschüssigen alten Sterne. Im Dezember 2013 fanden Astronomen heraus, dass die Verteilung der jungen Sterne und Sternentstehungsgebiete mit der Beschreibung der vierarmigen Spirale der Milchstraße übereinstimmt. Somit scheint die Milchstraße zwei Spiralarme zu haben, die von alten Sternen gezeichnet werden, und vier Spiralarme, die von Gas und jungen Sternen gezeichnet werden. Die Erklärung für diese scheinbare Diskrepanz ist unklar. ⓘ
Der Nahe 3 kpc-Arm (auch Expandierender 3 kpc-Arm oder einfach 3 kpc-Arm genannt) wurde in den 1950er Jahren von dem Astronomen van Woerden und seinen Mitarbeitern durch 21-Zentimeter-Radiomessungen von HI (atomarem Wasserstoff) entdeckt. Es wurde festgestellt, dass er sich mit mehr als 50 km/s vom zentralen Bulge weg ausdehnt. Er befindet sich im vierten galaktischen Quadranten in einer Entfernung von etwa 5,2 kpc von der Sonne und 3,3 kpc vom galaktischen Zentrum. Der ferne 3-kpc-Arm wurde 2008 von dem Astronomen Tom Dame (Harvard-Smithsonian CfA) entdeckt. Er befindet sich im ersten galaktischen Quadranten in einer Entfernung von 3 kpc (etwa 10.000 ly) vom galaktischen Zentrum. ⓘ
Eine 2011 veröffentlichte Simulation legt nahe, dass die Milchstraße ihre Spiralarmstruktur als Ergebnis wiederholter Kollisionen mit der elliptischen Zwerggalaxie Sagittarius erhalten haben könnte. ⓘ
Es wurde vermutet, dass die Milchstraße zwei verschiedene Spiralmuster enthält: ein inneres, das vom Sagittarius-Arm gebildet wird und sich schnell dreht, und ein äußeres, das von den Carina- und Perseus-Armen gebildet wird, deren Rotationsgeschwindigkeit langsamer ist und deren Arme eng gewunden sind. In diesem Szenario, das durch numerische Simulationen der Dynamik der verschiedenen Spiralarme vorgeschlagen wird, würde das äußere Muster einen äußeren Pseudoring bilden, und die beiden Muster wären durch den Cygnus-Arm verbunden. ⓘ
Außerhalb der großen Spiralarme befindet sich der Monoceros-Ring (oder Äußerer Ring), ein Ring aus Gas und Sternen, der vor Milliarden von Jahren aus anderen Galaxien gerissen wurde. Mehrere Wissenschaftler haben jedoch kürzlich ihren Standpunkt bekräftigt, dass es sich bei der Monoceros-Struktur lediglich um eine Überdichte handelt, die durch die aufgeweitete und verzogene dicke Scheibe der Milchstraße entsteht. Die Struktur der Milchstraßenscheibe ist entlang einer "S"-Kurve gewölbt. ⓘ
Die Spiralstruktur der Galaxis wurde durch die Beobachtung der Verteilung von neutralem Wasserstoff bestätigt. Die entdeckten Spiralarme wurden nach den in ihrer Richtung liegenden Sternbildern benannt. ⓘ
Wie die Spiralstruktur entstand, ist bislang nicht eindeutig geklärt. Zu den Spiralarmen gehörige Sterne sind keine starre Struktur, die sich in Formation um das galaktische Zentrum dreht. Wäre dies der Fall, würde sich die Spiralstruktur des Milchstraßensystems und anderer Spiralgalaxien aufgrund der unterschiedlichen Bahngeschwindigkeiten aufwickeln und unkenntlich werden. Eine Erklärung bietet die Dichtewellentheorie. Diese sieht Spiralarme als Zonen erhöhter Materiedichte und Sternentstehung, die sich unabhängig von den Sternen durch die Scheibe bewegen. Durch Spiralarme verursachte Störungen in den Bahnen der Sterne können zu Lindblad-Resonanzen führen. ⓘ
Halo
Die galaktische Scheibe ist von einem kugelförmigen Halo aus alten Sternen und Kugelsternhaufen umgeben, von denen 90 % innerhalb von 100.000 Lichtjahren (30 kpc) vom galaktischen Zentrum liegen. Einige wenige Kugelsternhaufen wurden jedoch weiter entfernt gefunden, wie PAL 4 und AM 1 in mehr als 200.000 Lichtjahren Entfernung vom galaktischen Zentrum. Etwa 40 % der Kugelsternhaufen in der Milchstraße befinden sich auf retrograden Bahnen, d. h. sie bewegen sich in entgegengesetzter Richtung zur Rotation der Milchstraße. Die Kugelsternhaufen können Rosettenbahnen um die Milchstraße folgen, im Gegensatz zur elliptischen Bahn eines Planeten um einen Stern. ⓘ
Obwohl die Scheibe Staub enthält, der die Sicht bei einigen Wellenlängen verdeckt, ist dies bei der Halokomponente nicht der Fall. Aktive Sternentstehung findet in der Scheibe statt (vor allem in den Spiralarmen, die Bereiche mit hoher Dichte darstellen), aber nicht im Halo, da es dort wenig kühles Gas gibt, das zu Sternen kollabieren könnte. Offene Sternhaufen befinden sich ebenfalls hauptsächlich in der Scheibe. ⓘ
Entdeckungen zu Beginn des 21. Jahrhunderts haben dem Wissen über die Struktur der Milchstraße eine neue Dimension verliehen. Mit der Entdeckung, dass sich die Scheibe der Andromedagalaxie (M31) viel weiter ausdehnt als bisher angenommen, liegt die Möglichkeit nahe, dass sich die Scheibe der Milchstraße noch weiter ausdehnt, und dies wird durch die Entdeckung der Ausdehnung des äußeren Arms des Cygnus-Arms und einer ähnlichen Ausdehnung des Scutum-Centaurus-Arms bestätigt. Mit der Entdeckung der elliptischen Zwerggalaxie Sagittarius wurde ein Band aus galaktischen Trümmern entdeckt, das durch die polare Umlaufbahn des Zwergs und seine Wechselwirkung mit der Milchstraße auseinandergerissen wird. In ähnlicher Weise wurde bei der Entdeckung der Canis-Major-Zwerggalaxie festgestellt, dass die galaktische Scheibe von einem Ring aus galaktischen Trümmern umgeben ist, die aus der Wechselwirkung mit der Milchstraße stammen. ⓘ
Die Sloan Digital Sky Survey des Nordhimmels zeigt eine riesige und diffuse Struktur (auf einer Fläche, die etwa 5.000 Mal so groß ist wie ein Vollmond) innerhalb der Milchstraße, die nicht in die gängigen Modelle zu passen scheint. Die Ansammlung von Sternen erhebt sich nahezu senkrecht zur Ebene der Spiralarme der Milchstraße. Die vorgeschlagene wahrscheinliche Interpretation ist, dass eine Zwerggalaxie mit der Milchstraße verschmilzt. Diese Galaxie wird vorläufig als Virgo-Strom bezeichnet und befindet sich in Richtung Virgo in etwa 30.000 Lichtjahren (9 kpc) Entfernung. ⓘ
Gasförmiger Halo
Zusätzlich zum stellaren Halo haben das Chandra-Röntgenobservatorium, XMM-Newton und Suzaku Beweise dafür geliefert, dass es einen gasförmigen Halo mit einer großen Menge an heißem Gas gibt. Der Halo erstreckt sich über Hunderttausende von Lichtjahren, viel weiter als der stellare Halo und nahe der Entfernung der Großen und Kleinen Magellanschen Wolke. Die Masse dieses heißen Halos entspricht fast der Masse der Milchstraße selbst. Die Temperatur des Gases in diesem Halo liegt zwischen 1 und 2,5 Millionen K (1,8 und 4,5 Millionen °F). ⓘ
Beobachtungen entfernter Galaxien deuten darauf hin, dass das Universum etwa ein Sechstel so viel baryonische (gewöhnliche) Materie wie dunkle Materie hatte, als es nur wenige Milliarden Jahre alt war. Ausgehend von Beobachtungen naher Galaxien wie der Milchstraße ist jedoch nur etwa die Hälfte dieser Baryonen im heutigen Universum vorhanden. Wenn sich die Feststellung bestätigt, dass die Masse des Halos mit der Masse der Milchstraße vergleichbar ist, könnte dies die Identität der fehlenden Baryonen um die Milchstraße sein. ⓘ
Galaktische Rotation
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Die Sterne und das Gas in der Milchstraße drehen sich unterschiedlich stark um ihr Zentrum, was bedeutet, dass die Rotationsperiode je nach Ort variiert. Wie für Spiralgalaxien typisch, hängt die Umlaufgeschwindigkeit der meisten Sterne in der Milchstraße nicht stark von ihrer Entfernung zum Zentrum ab. Abseits der zentralen Ausbuchtung oder des äußeren Randes liegt die typische Umlaufgeschwindigkeit der Sterne zwischen 210 ± 10 km/s (470.000 ± 22.000 mph). Daher ist die Umlaufzeit eines typischen Sterns nur zur Länge der zurückgelegten Bahn direkt proportional. Dies steht im Gegensatz zur Situation im Sonnensystem, wo die Zweikörper-Gravitationsdynamik vorherrscht und verschiedene Bahnen mit deutlich unterschiedlichen Geschwindigkeiten verbunden sind. Die Rotationskurve (in der Abbildung dargestellt) beschreibt diese Rotation. In Richtung des Milchstraßenzentrums sind die Bahngeschwindigkeiten zu niedrig, während sie jenseits von 7 kpcs zu hoch sind, um mit dem übereinstimmen zu können, was man aufgrund des universellen Gravitationsgesetzes erwarten würde. ⓘ
Wenn die Milchstraße nur die in Sternen, Gas und anderer baryonischer (gewöhnlicher) Materie beobachtete Masse enthielte, würde die Rotationsgeschwindigkeit mit der Entfernung vom Zentrum abnehmen. Die beobachtete Kurve ist jedoch relativ flach, was darauf hindeutet, dass es zusätzliche Masse gibt, die mit elektromagnetischer Strahlung nicht direkt nachgewiesen werden kann. Diese Unstimmigkeit wird der dunklen Materie zugeschrieben. Die Rotationskurve der Milchstraße stimmt mit der universellen Rotationskurve von Spiralgalaxien überein, dem besten Beweis für die Existenz von dunkler Materie in Galaxien. Eine Minderheit von Astronomen schlägt alternativ vor, dass eine Änderung des Gravitationsgesetzes die beobachtete Rotationskurve erklären könnte. ⓘ
Galaktische Scheibe
Der Großteil der Sterne der Galaxis ist annähernd gleichmäßig auf die galaktische Scheibe verteilt. Sie enthält im Gegensatz zum Halo vor allem Sterne der Population I mit einem hohen Anteil schwerer Elemente. ⓘ
Wölbung
Die meisten Spiralgalaxien sind gewölbt. Man kennt keinen Zusammenhang zwischen der Häufigkeit einer Wölbung und dem Galaxien-Alter. Im Jahre 1957 ergaben Messungen mit Radioteleskopen anhand der 21-cm-Strahlung des neutralen Wasserstoffs, dass auch die Milchstraßenscheibe in Richtung der Magellanschen Wolken leicht gewölbt ist – wie ein sehr flacher Teller. Da sich junge wie auch sehr alte Sterne in Bezug auf die Wölbung gleichartig bewegen, gilt die Wölbung als Folge des Gravitationsfeldes. ⓘ
Zentrum
Das Zentrum des Milchstraßensystems liegt im Sternbild Schütze und ist hinter dunklen Staub- und Gaswolken verborgen, so dass es im sichtbaren Licht nicht direkt beobachtet werden kann. Beginnend in den 1950er Jahren ist es gelungen, im Radiowellenbereich sowie mit Infrarotstrahlung und Röntgenstrahlung zunehmend detailreichere Bilder aus der nahen Umgebung des galaktischen Zentrums zu gewinnen. Man hat dort eine starke Radioquelle entdeckt, bezeichnet als Sagittarius A* (Sgr A*), die aus einem sehr kleinen Gebiet strahlt. Diese Massenkonzentration wird von einer Gruppe von Sternen in einem Radius von weniger als einem halben Lichtjahr mit einer Umlaufzeit von etwa 100 Jahren sowie einem Schwarzen Loch mit 1300 Sonnenmassen in drei Lichtjahren Entfernung umkreist. Der dem zentralen Schwarzen Loch am nächsten liegende Stern S2 umläuft das galaktische Zentrum in einer stark elliptischen Umlaufbahn mit einer Minimalentfernung von etwa 17 Lichtstunden in einem Zeitraum von nur 15,2 Jahren. Seine Bahn konnte inzwischen über einen vollen Umlauf hinweg beobachtet werden. Aus den Beobachtungen der Bewegungen der Sterne des zentralen Sternhaufens ergibt sich, dass sich innerhalb der von S2 beschriebenen Bahn eine Masse von geschätzten 4,31 Millionen Sonnenmassen befinden muss. Die im Rahmen der Relativitätstheorie plausibelste und einzige mit allen Beobachtungen konsistente Erklärung für diese große Massenkonzentration ist die Anwesenheit eines Schwarzen Lochs. ⓘ
Derzeit befindet sich das galaktische Zentrum in einer vergleichsweise ruhigen Phase. Aber noch vor rund 3,5 Millionen Jahren, in kosmologischen Zeiträumen also nur ein Wimpernschlag zurück, war das zentrale schwarze Loch sehr aktiv. Es spricht einiges dafür, dass es über einen Zeitraum von einigen 100.000 Jahren 100.000- bis 1-Mio.-fach mehr Energie freisetze, als die Sonne jemals während ihrer gesamten Lebensdauer abstrahlen wird. Diese Entdeckung wurde bei einer Untersuchung des Magellanschen Stroms gemacht, der als Gasbrücke die Milchstraße mit den beiden Magellanschen Wolken verbindet. Im Gas des Magellanschen Stroms wurden ungewöhnlich viel ionisierte Kohlenstoff- und Siliziumatome gefunden, was auf eine enorm hohe, aus diesem Energieausstoß resultierende UV-Strahlen-Dosis hindeutet. Während dieser aktiven Phase verhielt sich die Milchstraße wie eine Seyfertgalaxie. ⓘ
Größenvergleich
Man bekommt eine anschauliche Vorstellung von der Größe der Milchstraße mit ihren 100 bis 400 Milliarden Sternen, wenn man sie sich im Maßstab 1:1017 verkleinert als Schneetreiben auf einem Gebiet von 10 km Durchmesser und einer Höhe von etwa 1 km im Mittel vorstellt. Jede Schneeflocke entspricht dabei einem Stern und es gibt etwa drei pro Kubikmeter. Die Sonne hätte in diesem Maßstab einen Durchmesser von etwa 10 nm, wäre also kleiner als ein Virus. Selbst die Plutobahn, die sich im Mittel etwa 40-mal so weit von der Sonne befindet wie die Bahn der Erde, läge mit einem Durchmesser von 0,1 mm an der Grenze der visuellen Sichtbarkeit. Pluto selbst hätte ebenso wie die Erde lediglich atomare Dimensionen. Damit demonstriert dieses Modell auch die geringe durchschnittliche Massendichte der Milchstraße. Weiterhin hätten sich in diesem Modell unsere seit ca. 120 Jahren emittierten Funksignale etwa 11 m von uns entfernt (120 Lj), die gezielt gesendete Arecibo-Botschaft etwa 4 m. ⓘ
Entstehung
Geschichte
Die Milchstraße entstand kurz nach dem Urknall als eine oder mehrere kleine Überverdichtungen in der Massenverteilung des Universums. Einige dieser Überverdichtungen waren die Keime von Kugelsternhaufen, in denen sich die ältesten verbliebenen Sterne der heutigen Milchstraße bildeten. Fast die Hälfte der Materie in der Milchstraße dürfte aus anderen, weit entfernten Galaxien stammen. Nichtsdestotrotz bilden diese Sterne und Haufen heute den stellaren Halo der Milchstraße. Innerhalb weniger Milliarden Jahre nach der Geburt der ersten Sterne war die Masse der Milchstraße groß genug, so dass sie sich relativ schnell drehte. Aufgrund der Drehimpulserhaltung führte dies dazu, dass das gasförmige interstellare Medium von einer annähernd kugelförmigen Form zu einer Scheibe kollabierte. Daher bildeten sich spätere Generationen von Sternen in dieser spiralförmigen Scheibe. Die meisten jüngeren Sterne, einschließlich der Sonne, befinden sich in dieser Scheibe. ⓘ
Seit der Entstehung der ersten Sterne ist die Milchstraße sowohl durch Galaxienverschmelzungen (vor allem zu Beginn des Wachstums der Milchstraße) als auch durch die Akkretion von Gas direkt aus dem galaktischen Halo gewachsen. Gegenwärtig nimmt die Milchstraße über den Magellanschen Strom Material aus mehreren kleinen Galaxien auf, darunter zwei ihrer größten Satellitengalaxien, die Große und die Kleine Magellansche Wolke. Direkte Akkretion von Gas wird in Hochgeschwindigkeits-Wolken wie der Smith-Wolke beobachtet. Kosmologische Simulationen deuten darauf hin, dass sie vor 11 Milliarden Jahren mit einer besonders großen Galaxie verschmolzen ist, die als Krake bezeichnet wird. Eigenschaften der Milchstraße wie Sternmasse, Drehimpuls und Metallizität in ihren äußersten Regionen deuten jedoch darauf hin, dass es in den letzten 10 Milliarden Jahren keine Verschmelzungen mit großen Galaxien gegeben hat. Das Fehlen größerer Verschmelzungen in jüngster Zeit ist unter ähnlichen Spiralgalaxien ungewöhnlich; ihre Nachbargalaxie Andromeda scheint eine typischere Geschichte zu haben, die von jüngeren Verschmelzungen mit relativ großen Galaxien geprägt ist. ⓘ
Jüngsten Studien zufolge liegen sowohl die Milchstraße als auch die Andromedagalaxie in einem Bereich, der im Farb-Magnituden-Diagramm der Galaxien als "grünes Tal" bezeichnet wird. Die Sternentstehungsaktivität in den Galaxien des grünen Tals verlangsamt sich, da ihnen das sternbildende Gas im interstellaren Medium ausgeht. In simulierten Galaxien mit ähnlichen Eigenschaften wird die Sternentstehung in der Regel in etwa fünf Milliarden Jahren erloschen sein, selbst wenn man den erwarteten kurzfristigen Anstieg der Sternentstehungsrate aufgrund der Kollision zwischen der Milchstraße und der Andromedagalaxie berücksichtigt. Messungen anderer Galaxien, die der Milchstraße ähnlich sind, deuten darauf hin, dass sie zu den rötesten und hellsten Spiralgalaxien gehört, die immer noch neue Sterne bilden, und dass sie nur geringfügig blauer ist als die blauesten Galaxien der Roten Reihe. ⓘ
Alter und kosmologische Geschichte
Kugelsternhaufen gehören zu den ältesten Objekten in der Milchstraße, die somit eine untere Grenze für das Alter der Milchstraße darstellen. Das Alter einzelner Sterne in der Milchstraße kann geschätzt werden, indem man die Häufigkeit langlebiger radioaktiver Elemente wie Thorium-232 und Uran-238 misst und die Ergebnisse dann mit Schätzungen ihrer ursprünglichen Häufigkeit vergleicht, eine Technik, die Nukleokosmochronologie genannt wird. Daraus ergeben sich Werte von etwa 12,5 ± 3 Milliarden Jahren für CS 31082-001 und 13,8 ± 4 Milliarden Jahren für BD +17° 3248. Sobald sich ein Weißer Zwerg gebildet hat, beginnt er durch Strahlung abzukühlen und die Oberflächentemperatur sinkt stetig. Durch die Messung der Temperaturen der kältesten Weißen Zwerge und den Vergleich mit ihrer erwarteten Anfangstemperatur kann eine Altersschätzung vorgenommen werden. Mit dieser Technik wurde das Alter des Kugelsternhaufens M4 auf 12,7 ± 0,7 Milliarden Jahre geschätzt. Altersschätzungen der ältesten dieser Haufen ergeben eine Best-Fit-Schätzung von 12,6 Milliarden Jahren und eine obere Grenze des 95 %igen Vertrauens von 16 Milliarden Jahren. ⓘ
Im November 2018 meldeten Astronomen die Entdeckung eines der ältesten Sterne im Universum. Der etwa 13,5 Milliarden Jahre alte Stern 2MASS J18082002-5104378 B ist ein winziger, ultrametallarmer (UMP) Stern, der fast vollständig aus Materialien besteht, die beim Urknall freigesetzt wurden, und ist möglicherweise einer der ersten Sterne. Die Entdeckung des Sterns in der Milchstraße deutet darauf hin, dass die Galaxie mindestens 3 Milliarden Jahre älter sein könnte als bisher angenommen. ⓘ
Im Halo der Milchstraße wurden bereits mehrere Einzelsterne gefunden, deren gemessenes Alter sehr nahe am 13,80 Milliarden Jahre alten Alter des Universums liegt. Im Jahr 2007 wurde ein Stern im galaktischen Halo, HE 1523-0901, auf ein Alter von etwa 13,2 Milliarden Jahren geschätzt. Da es sich um das älteste damals bekannte Objekt in der Milchstraße handelte, setzte diese Messung eine untere Grenze für das Alter der Milchstraße. Diese Schätzung wurde mit Hilfe des UV-Visual-Echelle-Spektrographen des Very Large Telescope vorgenommen, um die relativen Stärken der Spektrallinien zu messen, die durch das Vorhandensein von Thorium und anderen durch den R-Prozess entstandenen Elementen verursacht werden. Aus den Linienstärken lassen sich die Häufigkeiten der verschiedenen Elementisotope ableiten, woraus sich mit Hilfe der Nukleokosmochronologie eine Schätzung des Alters des Sterns ableiten lässt. Ein anderer Stern, HD 140283, ist 14,5 ± 0,7 Milliarden Jahre alt. ⓘ
Nach Beobachtungen, bei denen adaptive Optik zur Korrektur der atmosphärischen Verzerrung der Erde eingesetzt wird, sind die Sterne im Bulge der Galaxie etwa 12,8 Milliarden Jahre alt. ⓘ
Das Alter der Sterne in der dünnen Scheibe der Galaxie wurde ebenfalls mithilfe der Nukleokosmochronologie geschätzt. Messungen der Sterne in der dünnen Scheibe ergaben, dass sich die dünne Scheibe vor 8,8 ± 1,7 Milliarden Jahren gebildet hat. Diese Messungen deuten darauf hin, dass zwischen der Bildung des galaktischen Halos und der dünnen Scheibe eine Lücke von fast 5 Milliarden Jahren lag. Jüngste Analysen der chemischen Signaturen von Tausenden von Sternen deuten darauf hin, dass die Sternentstehung zum Zeitpunkt der Scheibenbildung vor 10 bis 8 Milliarden Jahren um eine Größenordnung zurückgegangen sein könnte, als das interstellare Gas zu heiß war, um neue Sterne mit der gleichen Geschwindigkeit wie zuvor zu bilden. ⓘ
Die Satellitengalaxien, die die Milchstraße umgeben, sind nicht zufällig verteilt, sondern scheinen das Ergebnis des Auseinanderbrechens eines größeren Systems zu sein, das eine Ringstruktur mit einem Durchmesser von 500.000 Lichtjahren und einer Breite von 50.000 Lichtjahren bildet. Enge Begegnungen zwischen Galaxien, wie die in 4 Milliarden Jahren erwartete mit der Andromeda-Galaxie, reißen riesige Gasschwänze ab, die sich im Laufe der Zeit zu Zwerggalaxien in einem Ring zusammenschließen können, der in einem beliebigen Winkel zur Hauptscheibe steht. ⓘ
Intergalaktische Nachbarschaft
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Die Milchstraße und die Andromedagalaxie sind ein Doppelsternsystem aus riesigen Spiralgalaxien, die zu einer Gruppe von 50 eng miteinander verbundenen Galaxien gehören, die als Lokale Gruppe bekannt ist und von der Lokalen Leere umgeben ist, die ihrerseits Teil der Lokalen Platte und des Virgo-Superhaufens ist. Der Virgo-Superhaufen ist von einer Reihe von Leerräumen umgeben, in denen sich nur wenige Galaxien befinden: der Microscopium-Leerraum im Norden", der Sculptor-Leerraum auf der linken Seite", der Bootes-Leerraum auf der rechten Seite" und der Canes-Major-Leerraum im Süden". Diese Leerräume verändern im Laufe der Zeit ihre Form und bilden fadenförmige Strukturen von Galaxien. Der Virgo-Superhaufen zum Beispiel wird in Richtung des Großen Attraktors gezogen, der wiederum Teil einer größeren Struktur namens Laniakea ist. ⓘ
Zwei kleinere Galaxien und eine Reihe von Zwerggalaxien in der Lokalen Gruppe umkreisen die Milchstraße. Die größte von ihnen ist die Große Magellansche Wolke mit einem Durchmesser von 14.000 Lichtjahren. Sie hat einen nahen Begleiter, die Kleine Magellansche Wolke. Der Magellansche Strom ist ein Strom aus neutralem Wasserstoffgas, der sich von diesen beiden kleinen Galaxien über 100° des Himmels erstreckt. Man nimmt an, dass dieser Strom durch Gezeitenwechselwirkungen mit der Milchstraße von den Magellanschen Wolken mitgerissen wurde. Einige der Zwerggalaxien, die die Milchstraße umkreisen, sind der Zwerg Canis Major (die nächstgelegene), die elliptische Zwerggalaxie Sagittarius, der Zwerg Ursa Minor, der Zwerg Sculptor, der Zwerg Sextans, der Zwerg Fornax und der Zwerg Leo I. Die kleinsten Zwerggalaxien in der Milchstraße haben einen Durchmesser von nur 500 Lichtjahren. Dazu gehören der Carina-Zwerg, der Draco-Zwerg und der Leo II-Zwerg. Möglicherweise gibt es noch unentdeckte Zwerggalaxien, die dynamisch an die Milchstraße gebunden sind, was durch die Entdeckung von neun neuen Satelliten der Milchstraße in einem relativ kleinen Bereich des Nachthimmels im Jahr 2015 bestätigt wird. Es gibt auch einige Zwerggalaxien, die bereits von der Milchstraße absorbiert wurden, wie etwa der Vorläufer von Omega Centauri. ⓘ
Im Jahr 2014 berichteten Forscher, dass die meisten Satellitengalaxien der Milchstraße in einer sehr großen Scheibe liegen und in die gleiche Richtung kreisen. Dies war eine Überraschung: Nach der Standardkosmologie sollten sich die Satellitengalaxien in Halos aus dunkler Materie bilden, weit verteilt sein und sich in beliebige Richtungen bewegen. Diese Diskrepanz ist noch immer nicht vollständig geklärt. ⓘ
Im Januar 2006 berichteten Forscher, dass die bisher unerklärte Verwerfung in der Scheibe der Milchstraße nun kartiert wurde und sich herausstellte, dass es sich dabei um eine Welle oder Vibration handelt, die von der Großen und der Kleinen Magellanschen Wolke auf ihrer Umlaufbahn um die Milchstraße erzeugt wird und Vibrationen verursacht, wenn sie die Ränder der Milchstraße passieren. Bisher wurden diese beiden Galaxien, die etwa 2 % der Masse der Milchstraße ausmachen, als zu klein angesehen, um die Milchstraße zu beeinflussen. In einem Computermodell erzeugt die Bewegung dieser beiden Galaxien jedoch einen Sog aus dunkler Materie, der ihren Einfluss auf die größere Milchstraße verstärkt. ⓘ
Aktuelle Messungen deuten darauf hin, dass sich die Andromeda-Galaxie mit einer Geschwindigkeit von 100 bis 140 km/s auf uns zubewegt (220.000 bis 310.000 mph). In 3 bis 4 Milliarden Jahren könnte es zu einer Kollision zwischen Andromeda und der Milchstraße kommen, je nachdem, wie wichtig unbekannte seitliche Komponenten für die relative Bewegung der Galaxien sind. Wenn sie zusammenstoßen, ist die Wahrscheinlichkeit, dass einzelne Sterne miteinander kollidieren, äußerst gering. Stattdessen werden die beiden Galaxien im Laufe von etwa einer Milliarde Jahren zu einer einzigen elliptischen Galaxie oder vielleicht zu einer großen Scheibengalaxie verschmelzen. ⓘ
Geschwindigkeit
Obwohl die spezielle Relativitätstheorie besagt, dass es keinen "bevorzugten" Inertialrahmen im Raum gibt, mit dem man die Milchstraße vergleichen könnte, hat die Milchstraße doch eine Geschwindigkeit gegenüber kosmologischen Referenzrahmen. ⓘ
Ein solcher Bezugsrahmen ist der Hubble-Fluss, die scheinbare Bewegung von Galaxienhaufen aufgrund der Expansion des Raums. Einzelne Galaxien, darunter auch die Milchstraße, haben im Vergleich zur durchschnittlichen Strömung besondere Geschwindigkeiten. Um die Milchstraße mit der Hubble-Strömung zu vergleichen, muss man also ein Volumen betrachten, das groß genug ist, damit die Expansion des Universums gegenüber lokalen, zufälligen Bewegungen dominiert. Ein ausreichend großes Volumen bedeutet, dass die mittlere Bewegung der Galaxien innerhalb dieses Volumens gleich der Hubble-Strömung ist. Die Astronomen gehen davon aus, dass sich die Milchstraße mit einer Geschwindigkeit von ca. 630 km/s (1.400.000 mph) in Bezug auf diesen lokalen, mitbewegten Bezugsrahmen bewegt. Die Milchstraße bewegt sich in die allgemeine Richtung des Großen Attraktors und anderer Galaxienhaufen, einschließlich des Shapley-Superhaufens, hinter ihr. Die Lokale Gruppe (ein Haufen gravitativ gebundener Galaxien, zu dem unter anderem die Milchstraße und die Andromedagalaxie gehören) ist Teil eines Superhaufens, des so genannten Lokalen Superhaufens, der in der Nähe des Virgo-Haufens zentriert ist: Obwohl sie sich im Rahmen des Hubble-Flusses mit 967 km/s voneinander wegbewegen, ist diese Geschwindigkeit geringer, als man angesichts der Entfernung von 16,8 Millionen pc aufgrund der Gravitationsanziehung zwischen der Lokalen Gruppe und dem Virgo-Haufen erwarten würde. ⓘ
Ein weiterer Bezugsrahmen ist der kosmische Mikrowellenhintergrund (CMB). Die Milchstraße bewegt sich mit 552 ± 6 km/s (1.235.000 ± 13.000 mph) in Bezug auf die Photonen des CMB in Richtung 10,5 Rektaszension, -24° Deklination (J2000-Epoche, nahe dem Zentrum von Hydra). Diese Bewegung wird von Satelliten wie dem Cosmic Background Explorer (COBE) und der Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) als Dipolbeitrag zum CMB beobachtet, da Photonen im Gleichgewicht im CMB-Rahmen in Richtung der Bewegung blau- und in die entgegengesetzte Richtung rot-verschoben werden. ⓘ