Anscheinend tanzt unsere Galaxie wirklich gerne. Bei mehreren Gelegenheiten hat sie einen Monster Mash genossen; jetzt wurde sie beim Twist erwischt. Eine neue Studie hat gezeigt, dass die Milchstraße keine nette, flache Scheibe ist – sie ist an den Rändern stark verzogen.

Wir vergleichen unsere Heimatgalaxie oft mit unserer Nachbargalaxie, der Andromeda. Andromeda ist (wahrscheinlich) größer als die Milchstraße, aber beide Galaxien sind ziemlich groß, beide sind Spiralgalaxien und beide sind ungefähr gleich alt.

Da wir im Inneren der Milchstraße leben, können wir nicht ihre gesamte Form beobachten – das wäre so, als würde man in einem stationären U-Boot sitzen und versuchen, die Dimensionen des Ozeans herauszufinden. Aber wenn man bedenkt, was wir über Galaxien im Allgemeinen wissen, war es bisher sinnvoll zu denken, dass die Milchstraße wahrscheinlich ein bisschen wie Andromeda aussieht, mit ihren schönen, geordneten Spiralarmen.

Jetzt haben Astrophysiker herausgefunden, dass die Scheibe der Milchstraße umso krummer und verdrehter wird, je weiter man sich vom galaktischen Zentrum entfernt. Die galaktische Ebene ist keine gerade Linie, sondern sieht eher wie ein längliches S aus.

Die Entdeckung verdanken wir neuen Entfernungsmessungen zu Sternen in den äußeren Regionen der Galaxie.

„Es ist bekanntermaßen schwierig, Entfernungen von der Sonne zu Teilen der äußeren Gasscheibe der Milchstraße zu bestimmen, ohne eine klare Vorstellung davon zu haben, wie diese Scheibe tatsächlich aussieht“, sagte der Astronom Xiaodian Chen von den Nationalen Astronomischen Observatorien der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (NAOC).

Eine Möglichkeit besteht darin, einen Sterntyp zu verwenden, der Cepheid-Veränderliche genannt wird. Das sind sehr helle Sterne, die mit einer präzisen Frequenz pulsieren, was es den Astronomen ermöglicht, ihre absolute Helligkeit zu berechnen.

Im optischen Spektrum können Staub und Gas zwischen uns und dem Stern eine genaue Bestimmung der Helligkeit behindern, was bedeutet, dass die Entfernungsberechnungen mit einer gewissen Unsicherheit behaftet sind.

Infrarotstrahlung hingegen kann den Staub durchdringen, was zu einem genaueren Ergebnis führt – und genau das haben die Wissenschaftler verwendet.

„Wir haben einen neuen Katalog von Infrarotbeobachtungen verwendet, die mit dem Weltraumobservatorium WISE gewonnen wurden, um die Auswirkungen des Staubs zu reduzieren und die Entfernungen zu unseren Cepheiden mit Unsicherheiten von weniger als 3 bis 5 Prozent zu bestimmen – das ist eine bisher unerreichte Genauigkeit“, sagte der Astrophysiker Richard de Grijs von der Macquarie University in Australien gegenüber Science Alert.

„In Kombination mit ihren offensichtlichen Positionen am Himmel haben wir eine dreidimensionale Karte der Milchstraße erstellt, wie sie von diesen Cepheiden gezeichnet wird, die wir mit der Gasverteilung verglichen haben.“

„Beide schienen von einer flachen Scheibe abzuweichen.“

Es ist nicht ungewöhnlich, dass sich eine Spiralgalaxie an den Rändern verzieht, insbesondere das atomare Wasserstoffgas, das sich über die Sternscheibe hinaus erstreckt, bemerkt er. Was die Verwerfung der Milchstraße so interessant macht, ist die Tatsache, dass sie Sterne einschließt – und junge obendrein.

Aber noch interessanter, so de Grijs, ist die Tatsache, dass die Scheibe der Milchstraße verdreht, also präzessiert ist.

„Die Präzession der Scheibe scheint darauf hinzudeuten, dass die massive innere Scheibe der Milchstraße die äußere Scheibe gezwungen haben könnte, ihrer Rotation zu folgen, aber die Rotation der äußeren Scheibe hinkt hinterher – das verursacht die Verdrehung“, sagte er.

„Das hatte man vorher nicht für die Milchstraße gesehen, aber Frank Briggs hatte dies vor einigen Jahren für ein Dutzend großer Spiralgalaxien im nahen Universum gefunden.

Dieses Ergebnis ermöglicht uns ein besseres Verständnis der dreidimensionalen Struktur und der Dynamik unserer Galaxie und wird es uns ermöglichen, eine Obergrenze für die Menge und die Verteilung der Materie in der Galaxie festzulegen – was „besonders im Zusammenhang mit der Frage, wo sich die dunkle Materie befindet, interessant sein wird“, so de Grijs.

Es wird uns auch helfen, die Beziehung und die Wechselwirkungen der Milchstraße mit ihren Satellitengalaxien, insbesondere den Magellanschen Wolken, und die Geschichte unserer lokalen (groovigen) Tasche des Weltraums besser zu verstehen.

Die Forschung des Teams wurde in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht.