Dank Doppelsternen

Universum genau wie noch nie zuvor vermessen

Ein internationales Astronomen-Team hat die Entfernung der Großen Magellanschen Wolke, der nächsten Nachbargalaxie unserer Milchstraße, so präzise wie nie zuvor bestimmen können. Die neue Messung verbessert auch unser Wissen über die derzeitige Expansionsrate des Universums und ist ein entscheidender Schritt auf dem Weg zum Verständnis der mysteriösen Dunklen Energie, die die Ausdehnung noch weiter beschleunigt.

Die Größenskalen des Universums bestimmen Astronomen, indem sie zunächst die Entfernungen zu nahe gelegenen Objekten vermessen und diese im Anschluss als sogenannte Standardkerzen (so bezeichnet man Objekte mit bekannter Leuchtkraft) verwenden, um die Abstände zu noch weiter entfernten Objekten im Weltall zu ermitteln. Die gesamte Kette der kosmischen Entfernungsleiter ist allerdings nur so präzise wie ihr schwächstes Glied. 

Bis vor Kurzem ist es nicht gelungen, die Entfernung der Großen Magellanschen Wolke, eine der nächsten Nachbargalaxien unserer Milchstraße, exakt zu bestimmen. Da die Sterne in dieser Galaxie aber verwendet werden, um die Entfernungsskala zu den weiter entfernten Galaxien festzulegen, ist ihre eigene Entfernung von sehr großer Bedeutung.

Seltene Klasse von Doppelsternen beobachtet
Sorgfältige Analysen der Beobachtungen einer seltenen Klasse von Doppelsternen mit Teleskopen auf aller Welt, darunter auch jene am La-Silla-Observatorium der Europäischen Südsternwarte ESO in Chile haben den Astronomen nun erlaubt, einen präzisen Wert für die Entfernung der Großen Magellanschen Wolke zu ermitteln: 163.000 Lichtjahre.

Um die Entfernung der Großen Magellanschen Wolke zu bestimmen, beobachteten die Forscher acht seltene, eng beieinander stehende Sternpaare, sogenannte Bedeckungssveränderliche. Während ihres gegenseitigen Umlaufs sieht man diese Sterne jeweils vor ihrem Partner vorbeiziehen (Bild), wobei von der Erde aus gesehen die Gesamthelligkeit des Systems absinkt. Über sorgfältige Messungen dieser Helligkeitsänderungen bei gleichzeitiger Bestimmung ihrer Umlaufgeschwindigkeit kann man die Größe der Sterne, ihre Masse und ihre Entfernung sehr genau berechnen.

Kühle Rote Riesen liefern genauere Werte
Diese Methode hat man zwar zuvor bereits verwendet, allerdings nur mit heißen Sternen, bei denen die ermittelten Entfernungen nicht so präzise sind wie gewünscht. Jetzt hat man erstmals acht extrem seltene Bedeckungsveränderliche identifizieren können, bei denen beide Sterne kühle Rote Riesen sind und besonders genaue Entfernungswerte mit einer Unsicherheit von nur noch zwei Prozent liefern.

"Wir arbeiten daran, die Methode weiter zu verbessern, und hoffen so, innerhalb weniger Jahre auf eine Unsicherheit von nur noch ein Prozent für die Entfernung der Großen Magellanschen Wolke zu kommen. Das hätte nicht nur weitreichende Auswirkungen für die Kosmologie, sondern für viele Bereiche der Astronomie", schreibt Dariusz Graczyk, Zweitautor der Studie, die jetzt im Fachmagazin "Nature" veröffentlicht wurde.