Durch präzise Beobachtungen einer seltenen Klasse von Doppelsternen konnte nun ein Team von Astronomen die Messung der Entfernung zu einer unserer benachbarten Galaxien, der Großen Magellanschen Wolke, verbessern und dabei die Hubble-Konstante verfeinern, eine astronomische Berechnung, die hilft Messen Sie die Expansion des Universums. Die Astronomen sagen, dies sei ein entscheidender Schritt, um die Natur der mysteriösen dunklen Energie zu verstehen, die die Expansion beschleunigt.
Das Team verwendete Teleskope am La Silla-Observatorium der ESO in Chile, am Las Campanas-Observatorium in Chile und zwei an der Universität von Hawaii in Manoa sowie am Las Campanas-Observatorium und anderen auf der ganzen Welt. Diese Ergebnisse erscheinen in der Ausgabe vom 7. März 2013 der Zeitschrift Nature.
Die neue Entfernung zum LMC beträgt 163.000 Lichtjahre. Die LMC ist nicht die der Milchstraße am nächsten gelegene Galaxie. Die 2003 entdeckte Canis Major-Zwerggalaxie gilt als der nächste Nachbar in 42.000 Lichtjahren Entfernung vom Galaktischen Zentrum, und die elliptische Zwerggalaxie des Schützen befindet sich etwa 50.000 Lichtjahre vom Kern der Milchstraße entfernt.
Astronomen ermitteln die Größe des Universums, indem sie zuerst die Entfernungen zu Objekten in der Nähe messen und sie dann als Standardkerzen - Objekte mit bekannter Helligkeit - verwenden, um Entfernungen weiter und weiter im Universum zu bestimmen.
Bisher hat es sich als schwierig erwiesen, einen genauen Abstand zum LMC zu finden. Sterne in dieser Galaxie werden verwendet, um die Entfernungsskala für weiter entfernte Galaxien festzulegen. Daher ist dies von entscheidender Bedeutung.
„Dies ist ein wahrer Meilenstein in der modernen Astronomie. Weil wir die Entfernung zu unserer nächsten Nachbargalaxie so genau kennen, können wir jetzt die Geschwindigkeit, mit der sich das Universum ausdehnt - die Hubble-Konstante - mit viel besserer Genauigkeit bestimmen. Auf diese Weise können wir die physikalische Natur der rätselhaften dunklen Energie untersuchen, die die Ursache für die beschleunigte Expansion des Universums ist “, sagt Dr. Rolf-Peter Kudritzki, Astronom am Institut für Astronomie der Universität von Hawaii.
"Für extragalaktische Astronomen", sagte Dr. Fabio Bresolin, ebenfalls von UH, "ist die Entfernung zur großen Magellanschen Wolke ein grundlegender Maßstab, mit dem das gesamte Universum gemessen werden kann." Für Generationen von Wissenschaftlern war es eine große Herausforderung, einen genauen Wert dafür zu erhalten. Unser Team hat die Schwierigkeiten mit einer äußerst genauen Methode überwunden und arbeitet bereits daran, die verbleibende Unsicherheit in den nächsten Jahren um die Hälfte zu reduzieren. “
Das Team ermittelte die Entfernung zum LMC, indem es seltene enge Sternpaare beobachtete, die als Finsternis-Binärdateien bekannt sind. Wenn diese Sterne sich gegenseitig umkreisen, passieren sie einander. Wenn dies von der Erde aus gesehen geschieht, sinkt die Gesamthelligkeit, sowohl wenn ein Stern vor dem anderen vorbeizieht, als auch um einen anderen Betrag, wenn er hinterhergeht.
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Indem Sie diese Helligkeitsänderungen sehr sorgfältig verfolgen und auch die Umlaufgeschwindigkeit der Sterne messen, können Sie herausfinden, wie groß die Sterne sind, wie groß ihre Massen sind und andere Informationen über ihre Umlaufbahnen. Wenn dies mit sorgfältigen Messungen der Gesamthelligkeit und der Farben der Sterne kombiniert wird, können bemerkenswert genaue Entfernungen gefunden werden.
„Jetzt haben wir dieses Problem gelöst, indem wir nachweislich ein Ergebnis von 2% erzielt haben“, erklärt Wolfgang Gieren (Universidad de Concepción, Chile) und einer der Leiter des Teams.
Quellen: Universität von Hawaii, ESO
