Standardkerzen

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

1929 entdeckte Edwin Hubble durch seine Beobachtungen an Cepheiden, daß deren Galaxien sich von uns entfernen. Die Harvard-Astronomin Henrietta Swan Leavitt hatte entdeckt, daß die Periode eines Cepheiden mit seiner spezifischen Leuchtkraft verbunden ist und sie eichte diesen Effekt so, daß man durch den Vergleich der berechneten mit der beobachteten Leuchtkraft eines Cepheiden dessen Entfernung ermitteln konnte – und genau dies tat Hubble. Doch noch heute kann das Hubble-Weltraum-Teleskop nur Cepheiden beobachten, die nicht mehr als etwa 100 Millionen Lichtjahre entfernt sind, ein Bruchteil der Ausdehnung des sichtbaren Universums (gegenwärtig etwa 40 Milliarden Lichtjahre).

Supernovae – die explosiven Untergänge massereicher Sterne – haben einen Weg geliefert, diese Messungen an Cepheiden auszubauen. Die wegen ihrer vermuteten kosmischen Gleichförmigkeit für diesen Zweck verlässlichsten Supernovae sind die sogenannten „Typ Ia“-Supernovae. Sie gelten als „Standardkerzen“, da sie alle von etwa der gleichen intrinsischen Helligkeit zu sein scheinen. So hat man ihre offenkundige Helligkeit genutzt, um die Entfernungen von Objekten zu messen, deren Licht ungefähr das halbe Zeitalter des Universums zu uns unterwegs war.

Jedoch wird den Astronomen bewußt, daß viele Einflüsse die genaue Eichung einer entfernten Typ Ia-Supernova durcheinanderbringen könnten. Insbesondere Staubextinktion würde einiges an Licht blockieren und sie lichtschwächer erscheinen lassen (und damit viel entfernter) als sie es tatsächlich ist. In der Dezember-Ausgabe des Astrophysical Journal ist eine Arbeit erschienen, in der eine Gruppe aus 14 Astronomen Pionierarbeit geleistet hat, die eine geeignete Lösung für dieses Problem zu sein scheint.

Die Astronomen nahmen über zehn Jahre hinweg von einundzwanzig Supernovae des Typs Ia 1087 Messungen im nahen Infrarot mit dem 1.3-Meter-PAIRITEL-Teleskop am Fred-Lawrence-Whipple-Observatorium des CfA in Arizona auf. Staubtrübung wirkt sich bekanntlich bei infraroten Wellenlängen viel geringer als bei optischen Wellenlängen aus. Als die Gruppe Helligkeitsmessungen dieser Supernovae aus dem Infraroten mit Helligkeiten im sichtbaren Licht, und an Modellen zum Verhalten von Supernovae, verglich, stellte sie fest, daß die Werte im Infraroten beträchtlich zuverlässiger waren und geringere Unsicherheiten aufwiesen als die Daten aus dem optischen Meßbereich. Jetzt, da die Gruppe den Wert infraroter Messungen nachgewiesen hat, können zukünftige kosmologische Messungen mit größerer Zuverlässigkeit und zunehmender Glaubwürdigkeit durchgeführt werden.

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