Die europäischen Raumfahrtbehörden ESA und NASA haben mit den Röntgenteleskopen XMM-Newton und Chandra die Entfernungen zu den äußeren Spiralarmen der Milchstraße um bis zu zehn Prozent nach oben korrigiert, indem sie die Ausbreitung von Röntgen‑Echos dreier Gamma‑Ray‑Bursts gemessen haben.
Hintergrund
Die Struktur der äußeren Bereiche der eigenen Galaxie ist schwer zu erfassen, weil das Sonnensystem tief im galaktischen Scheibeninneren liegt und dichte Staubwolken die Sicht behindern. Die Gaia‑Mission hat in den letzten Jahren die Entfernungen zu Millionen von Sternen präzisiert, doch die äußeren Arme blieben mit größeren Unsicherheiten belegt.
Messmethode
Bei einem Gamma‑Ray‑Burst werden hochenergetische Photonen ausgesendet, die in interstellaren Staubwolken gestreut werden und ringförmige Lichtblitze erzeugen. Die Ringe wurden von XMM-Newton, Chandra oder beiden Teleskopen für die Bursts 031203 (2003), 160623A (2016) und 221009A (2022) beobachtet. Durch die zeitliche Ausdehnung der Ringe konnten die Forscher die Entfernung der streuenden Staubschichten exakt bestimmen.
Ergebnisse
Die Messungen bestätigten die bisherige Distanz zur Perseus‑Arm, zeigten jedoch, dass der Outer Scutum‑Centaurus‑Arm und der Outer‑Arm bis zu zehn Prozent weiter entfernt liegen als in früheren Modellen angenommen. Damit wird das Gesamtbild der galaktischen Spiralarme neu skaliert.
Stimmen aus dem Forschungsteam
„Wir haben einen neuen Ansatz gewählt, indem wir die Nachhall‑Echos fremder Explosionen genutzt haben, um die Staubwolken in unseren eigenen Spiralarmen direkt zu vermessen“, erläutert Beatrice Vaia vom INAF. „Diese Methode reduziert die Unsicherheit, die bei indirekten Rotationsmodellen entsteht“, fügt sie hinzu. Projektwissenschaftler Erik Kuulkers von der ESA betont: „Die Tatsache, dass ein fast dreißig Jahre altes Observatorium wie XMM‑Newton noch bahnbrechende Ergebnisse liefert, zeigt den langfristigen Wert solcher Missionen.“
ZukĂĽnftige Perspektiven
Die nächsten Gaia‑Datenveröffentlichungen (vierte und fünfte Release) werden voraussichtlich Ende 2026 bzw. nach 2030 verfügbar sein und die Sternentfernungen weiter verfeinern. Darüber hinaus soll das kommende X‑Ray‑Observatorium NewAthena die Fähigkeit besitzen, noch schwächere Echos in den äußeren Galaxieteilen zu erfassen.
Veröffentlichung
Die Ergebnisse wurden in dem Fachartikel „Accurate distances of the Galactic spiral arms from dust‑scattered X‑ray emission of gamma‑ray bursts“ von B. Vaia et al. am 29. Juni in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.
Dieser Bericht basiert auf Informationen von European Space Agency, lizenziert unter Quelle beachten. Lizenzangabe konnte nicht eindeutig zugeordnet werden.
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