Mapping the Milky Way Galaxy in the infrared spectral range

Alte und junge Sterne, Braune Zwerge, vagabundierende Riesenplanten, bekannte und unbekannte Kugelsternhaufen, Gasnebel und Staubwolken – mehr als 1,5 Milliarden Objekte enthält die aktuelle Infrarotkarte der Milchstraße. Erstellt hat sie ein internationales Astronomenteam mit dem VISTA-Teleskop der Europäischen Südsternwarte ESO in Chile.

In den vergangenen dreizehn Jahren haben die Forscher um Dante Minniti, Astrophysiker von der Universidad Andrés Bello in Chile, insgesamt 420 Nächte die Zentralregion unserer Galaxis im infraroten Spektralbereich oberserviert. Dabei haben sie 200.000 Einzelbilder geschossen, was 500 Terabyte an Daten entspricht. Der umfangreiche Datensatz erstreckt sich über einen Himmelsbereich der Größe von 8600 Vollmonden, schreiben die Astronomen im Journal „Astronomy & Astrophysics“. Er beinhaltet rund die zehnfache Menge an Objekten wie eine frühere infrarote Durchmusterung mit VISTA vor zwölf Jahren.

Das VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) steht in direkter Nachbarschaft zum Very Large Telescope (VLT) der ESO auf dem Cerro Paranal, einem 2635 Meter hohen Bergkipfel in der chilenischen Atacama-Wüste. Der Hauptspiegel von VISTA hat einen Durchmesser von 4,1 Metern. Die Astronomen nutzten für ihre Beobachtungen die Infrarotkamera VIRCAM. Sie kann durch Staub- und Gaswolken blicken, die die Milchstraße durchdringen. Objekte, die für optische Teleskope unsichtbar sind, werden mit VICRAM sichtbar.

Astronomers photographed and examined each region of the celestial region several times so they could record the changes. In this way, for example, they were able to identify many stars that regularly changed their brightness. Some of them, the so-called Cepheids, have long been used by astronomers as standard candles for determining cosmic distances. Using these stars, astronomers at the European Southern Observatory were able to create a 3D celestial map of the central region of the Milky Way, which is inaccessible to optical telescopes because it is obscured by dust.

By comparing multiple images, they were also able to capture the movement of the stars. They came across several so-called hyperrunners: stars racing through space at speeds of up to a thousand kilometers per second. These suns likely flew close to the supermassive black hole at the center of the Milky Way, giving them their high speed.

Researchers will be busy evaluating the data they have obtained for a long time. Meanwhile, ESO wants to upgrade VISTA and VLT with new tools. The researchers next want to use both telescopes to analyze the radiation spectra of millions of objects.