Was Existiert Ober- und Unterhalb des Sonnensystems?

Was Existiert Ober- und Unterhalb des Sonnensystems? Dieses Video erkundet die dreidimensionale Struktur unseres kosmischen Heimatgebiets – von den Polen unserer Galaxis bis zu den äußersten Grenzen des Sonnensystems. Zunächst werden der galaktische Nord- und Südpol der Milchstraße erklärt: Der Südpol liegt im Sternbild Sculptor und dient Teleskopen wie Chandra, Spitzer, GALEX und Planck als Kalibrierungsfeld. In seiner Nähe befinden sich die Zwerggalaxien Sculptor und Fornax, die wertvolle Hinweise auf Dunkle Materie liefern. Anschließend wird der galaktische Nordpol im Sternbild Coma Berenices beschrieben, der als kosmischer Kompass für das galaktische Koordinatensystem dient. Das Video erklärt dann die Sonnenpolregionen, den Sonnenwind und die Heliosphäre – den schützenden Blasenraum um unser Sonnensystem. Die Raumsonde Ulysses erforschte erstmals die Sonnenpole und entdeckte schnellere, stabilere Winde über den Polen. Voyager 1 überschritt 2012 die Heliopause im nördlichen Bereich. Der mysteriöse Nordgalaktische Sporn – ein riesiger Bogen aus Gas, Staub und Magnetfeldern über der galaktischen Scheibe – wird ebenfalls beleuchtet, ebenso wie seine Auswirkungen auf CMB-Messungen. Weiterhin behandelt das Video die Fermi-Blasen, zwei gigantische Gammastrahlungs-Strukturen, die sich je 25.000 Lichtjahre über und unter die galaktische Ebene erstrecken und wahrscheinlich durch den zentralen Schwarzen Löcher Sagittarius A* entstanden. Das Lanikea-Supercluster, unser übergeordnetes kosmisches Zuhause mit einem Durchmesser von über 500 Millionen Lichtjahren und dem Großen Attraktor im Zentrum, wird vorgestellt. Schließlich werden die Oort'sche Wolke, das galaktische Halo mit seiner Dunklen Materie, der Kosmische Mikrowellenhintergrund mit dem rätselhaften Kalten Fleck im Sternbild Eridanus, interstellare Magnetfelder, vagabundierende Planeten sowie hypothetische primordiale Schwarze Löcher und magnetische Monopole diskutiert. Das Video schließt mit neutralem Wasserstoff als Grundbaustein der Galaxis und den geheimnisvollen Richtungsanomalien hochenergetischer Teilchen aus dem südlichen galaktischen Halbraum. Die Fermi-Blasen wurden im November 2010 entdeckt, als Astronomen um Tracy Slatyer, Douglas Finkbeiner und Meng Su sie in Gammastrahlen-Daten des Fermi-Teleskops identifizierten. Für diese Entdeckung erhielten die drei 2014 den Bruno-Rossi-Preis, einen der wichtigsten Auszeichnungen der Hochenergie-Astrophysik. Nach aktuellem Forschungsstand entstanden die Blasen vor etwa fünf Millionen Jahren durch Jets oder einen starken Wind aus der unmittelbaren Umgebung von Sagittarius A*, nicht durch gewöhnliche Sternentstehung in der Galaxis. Ihre vergleichsweise scharfen Ränder deuten darauf hin, dass sie durch ein einzelnes Ereignis entstanden sind und nicht durch langsame Diffusion über Milliarden von Jahren. Das Laniakea-Supercluster wurde ebenfalls erst 2014 kartiert, als Astronomen eine neue Methode entwickelten, Superclustern anhand von Galaxienbewegungen zu definieren statt durch bloße räumliche Nähe. Es enthält schätzungsweise 100.000 bis 150.000 Galaxien mit einer Gesamtmasse von rund 100 Billiarden Sonnenmassen, wie Wikipedia (en.wikipedia.org/wiki/Laniakea_Supercluster) dokumentiert. Der Nordgalaktische Sporn bleibt in seiner Herkunft umstritten: Manche Forscher sehen ihn als riesige, vom Galaktischen Zentrum ausgehende Struktur, andere als eine lokale, durch Supernovae geformte Gasblase. Diese Unklarheit ist wissenschaftlich relevant, weil der Sporn die Messung der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung beeinflusst und präzise Modelle der polarisierten Synchrotronstrahlung erschwert.