Die Milchstraße besteht womöglich aus zwei Scheiben: einer alten, dicken, kleinen und einer jungen, flachen, ausgedehnten. Zu letzterer gehören auch die Spiralarme, in denen das Sonnensystem zu finden ist. Eine Bestätigung der bereits 30 Jahre alten These von den zwei Scheiben liefern jetzt erste Daten eines Suchprogramms der Europäischen Südsternwarte Eso, dem Eso-Gaia-Survey.
Forscher um die russische Astrophysikerin Maria Bergemann von der Universität Cambridge haben zunächst mit Teleskopen in Chile einige hundert repräsentative Sterne der Milchstraße vermessen. Interessiert hat das Team vor allem die Häufigkeit der chemischen Elemente Magnesium und Eisen. Deren Mengenverhältnis teilt die Sterne in zwei Gruppen: Die mit einem höheren Verhältnis sind älter und liegen näher am Zentrum der Milchstraße, die jüngeren mit einer niedrigeren Metall-Relation erstrecken sich bis in die Außenbezirke der Galaxie.
Ältere Sterne sind anders aufgebaut
"Bisher ließen sich die beiden Bestandteile der Milchstraße nicht unterscheiden", sagt Maria Bergemann. "Da sie sich räumlich durchdringen, fehlte ein Kriterium, um die Sterne zuzuordnen." Anhand des relativen Magnesiumgehalts können die Forscher die beiden Scheiben nun unterscheiden. Das Leichtmetall Magnesium entsteht in massereichen Sternen, die kurz leben und in gewaltigen Explosionen vergehen - ihr Inhalt wird ins All geschleudert. Später entstehende Sterne nehmen es auf und verarbeiten es weiter zu schweren Metallen wie Eisen. Weil diese in älteren Sternen seltener sind, haben sie ein höheres Verhältnis von Magnesium zu Eisen.
"Repräsentative Untersuchungen wie Eso-Gaia stellen jetzt die Zwei-Scheiben-Theorie auf die Probe", sagt Matthias Steinmetz vom Leibniz-Institut für Astrophysik in Potsdam. "Da wird es jetzt den klassischen Ringkampf der Argumente geben." Er selbst findet die neuen Messungen überzeugend. Die Daten zu den beiden Scheiben belegen zudem, dass die Milchstraße tatsächlich von innen nach außen entstanden ist, wie Modelle es seit einiger Zeit besagen. In der rotierenden Gaswolke, aus der sie erwuchs, konnten sich Sterne zuerst im relativ ruhigen Inneren bilden, in den bewegten Außenbezirken dauerte es länger.