Seit 2013 ist das europäische Gaia-Weltraumteleskop am sogenannten Lagrangepunkt 2 stationiert, der von der Sonne aus gesehen rund 1,5 Millionen Kilometer hinter der Erde liegt. Mit mehreren Teleskopen und Sensoren durchmustert die Raumsonde von dort aus die Milchstraße und kartiert dabei hunderte kosmischer Objekte pro Sekunde. Gaia sammelt dabei Informationen über die Entfernung, das Spektrum und die Bewegung der Himmelskörper. Primäres Ziel der Mission ist es, die Milchstraße so genau und vollständig wie möglich in drei Dimensionen zu kartieren. In den letzten Jahren hat die Gaia-Mission schon mehrfach aktualisierte Sternenkataloge veröffentlicht, zuletzt das dritte Datenpaket mit Informationen zu rund 1,8 Milliarden Sternen in unserer Galaxie. Auf der Basis dieser Daten haben Astronomen unter anderem die Entwicklung der Milchstraße rekonstruiert, Doppelsterne kartiert, die Bewegung unseres Sonnensystems um das Galaxienzentrum gemessen und auch über unsere Heimatgalaxie hinaus in die Nachbargalaxien geblickt.
Tiefer Blick in einen Kugelsternhaufen
Jetzt haben die Astronomen der Gaia-Kollaboration mehrere kleinere Datenpakete veröffentlicht, die die bisherigen Sternenkataloge ergänzen. Das sogenannte Focused Product Release (FPR) umfasst neue Informationen zu Kugelsternhaufen, Roten Riesen, veränderlichen Sternen mit langer Taktperiode, zu Spektren interstellarer Gase und auch zu Asteroiden im Sonnensystem. Eine Kartierung ferner Quasare hilft zudem dabei, neue Gravitationslinsen aufzuspüren, die bei der Vermessung und Beobachtung ferner Objekte, aber auch der Dunklen Materie helfen können. „Diese Datenfreigabe beweist einmal mehr den umfassenden und grundlegenden Wert von Gaia – selbst bei Fragen, für die Gaia ursprünglich nicht gedacht war“, sagt Timo Prusti, Projektwissenschaftler für Gaia bei der ESA. „Zwar liegt der Schwerpunkt von Gaia auf der Vermessung von Sternen, aber sie erforscht auch alles andere, von den Gesteinskörpern des Sonnensystems bis hin zu den Milliarden von Lichtjahren entfernten Quasaren weit jenseits der Milchstraße. Die Mission bietet einen wahrhaft einzigartigen Einblick in das Universum und die Objekte darin, und wir machen das Beste aus der umfassenden Gesamtsicht des Himmels um uns herum.“
Eines der neuen Beobachtungsobjekte war Omega Centauri (NGC 5139), der größte von der Erde aus sichtbare Kugelsternhaufen. Er liegt rund 17.300 Lichtjahren von uns entfernt und enthält rund zehn Millionen Sterne, die vor allem in seinem Zentrum dicht beieinander stehen – so dicht, dass sie mit herkömmlichen Methoden nur schwer optisch voneinander zu trennen sind. Um den Sternhaufen dennoch kartieren zu können, aktivierte Gaia einen speziellen Betriebsmodus. „Mithilfe unserer Daten konnten wir Sterne aufspüren, die zu dicht beieinander liegen, um mit den regulären Methoden von Gaia richtig gemessen zu werden“, erklärt Katja Weingrill vom Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP), Erstautorin einer der neuen Veröffentlichungen. Dadurch war es möglich, mehr als eine halbe Million Sterne neu zu identifizieren, die zuvor übersehen worden waren. „Anhand der neuen Daten können wir die Struktur des Haufens untersuchen, wie die einzelnen Sterne verteilt sind, wie sie sich bewegen und noch vieles mehr, um eine vollständige großflächige Karte von Omega Centauri zu erstellen. Dadurch wird Gaias volles Potenzial genutzt – wir haben dieses erstaunliche kosmische Werkzeug mit größtmöglicher Leistung eingesetzt.“ Weil Kugelsternhaufen zu den ältesten Objekten im Kosmos gehören, können sie auch vieles über die Entwicklung unserer Galaxie und ihrer Umgebung verraten.
