Astronomie : Kosmische Entfernung exakt gemessen

Die Große Magellansche Wolke, eine Satelliten-Galaxie der Milchstraße, ist 163 000 Lichtjahre von uns entfernt. Das zeigt die bislang genaueste Messung, die jetzt mithilfe einer seltenen Art von Sternen gelang.

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Doppelsterne. Die künstlerische Darstellung zeigt zwei Sterne, die sich - von der Erde aus gesehen - regelmäßig überdecken. Mithilfe solcher Himmelskörper haben Astronomen jetzt die Entfernung der Großen Magellanschen Wolke genauer bestimmt.
Doppelsterne. Die künstlerische Darstellung zeigt zwei Sterne, die sich - von der Erde aus gesehen - regelmäßig überdecken....Foto: AFP PHOTO / ESO / L. Calçada

Frühere Messungen waren zwei- bis viermal ungenauer. Der exakte Wert sei ein solides Fundament für die Vermessung des gesamten Kosmos, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“.

„100 Jahre haben Astronomen versucht, die Entfernung zur Großen Magellanschen Wolke zu messen“, erläutert Wolfgang Gieren von der Universidad de Concepcion in Chile. „Es hat sich als unglaublich schwer herausgestellt. Jetzt haben wir das Problem endlich gelöst – und das mit einem Ergebnis, das auf zwei Prozent genau ist.“ Die genaue Kenntnis der Distanz zur Großen Magellanschen Wolke ist so wichtig, weil ein weiteres Verfahren zur Entfernungsbestimmung an Sternen dieser Galaxie geeicht wird.

Gieren und seine Kollegen haben für ihre Messung bedeckungsveränderliche Sterne beobachtet. Dabei handelt es sich um Doppelsterne, deren Bahnen gerade so liegen, dass sie von der Erde aus gesehen regelmäßig voreinander vorüberziehen – sich also gegenseitig bedecken. Dies führt zu periodischen Abschwächungen der Gesamthelligkeit eines solchen Systems. Aus der genauen Messung dieser Schwankungen können die Astronomen Größe und Masse der Sterne sowie ihre genauen Umlaufbahnen bestimmen. Kombiniert mit der Helligkeit ergibt sich daraus schließlich die Entfernung.

Bislang konnte dieses Verfahren nur bei sehr heißen und hellen Sternen angewendet werden. Unsicherheiten bezüglich der physikalischen Natur dieser Sterne führen allerdings zu relativ großen Fehlern bei der Bestimmung der Entfernung. Neue, extrem genaue Detektoren der Europäischen Südsternwarte in Chile haben es nun ermöglicht, die Methode erstmals bei acht Bedeckungsveränderlichen anzuwenden, die jeweils aus zwei kühlen Roten Riesen bestehen. Bei diesen Sternen sind die Unsicherheiten erheblich geringer und das ermöglichte den Forschern die bislang beste Bestimmung der Entfernung. Nun wollen sie das Verfahren weiter verbessern. In einigen Jahren hoffen die Wissenschaftler eine Genauigkeit von nur noch einem Prozent Abweichung zu erreichen.

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