Astronomen haben kürzlich die Entfernung zur relativ nahe gelegenen Galaxie M33 (auch bekannt als Triangulum-Galaxie) als etwa 15% weiter berechnet als bisher angenommen. Diese Messung bedeutet, dass die Hubble-Konstante, mit der Astronomen Entfernungen im Universum messen, ebenfalls ausgeschaltet sein könnte. Das Universum könnte tatsächlich 15% größer sein als bisher angenommen.
Dieser intergalaktische Roadtrip nach Triangulum wird etwas länger dauern als geplant.
Ein Astronom der Ohio State University und seine Kollegen haben festgestellt, dass die Triangulum-Galaxie, auch bekannt als M33, tatsächlich etwa 15 Prozent weiter von unserer Galaxie entfernt ist als zuvor gemessen.
Dieser Befund impliziert, dass die Hubble-Konstante, eine Zahl, auf die sich Astronomen verlassen, um eine Vielzahl von Faktoren zu berechnen - einschließlich der Größe und des Alters des Universums - ebenfalls erheblich von der Marke abweichen könnte.
Das bedeutet, dass das Universum 15 Prozent größer und 15 Prozent älter sein könnte als alle bisherigen Berechnungen.
Die Astronomen kamen zu diesem Schluss, nachdem sie eine neue Methode zur Berechnung intergalaktischer Entfernungen erfunden hatten, die präziser und viel einfacher als Standardmethoden ist. Kris Stanek, außerordentlicher Professor für Astronomie am Ohio State, und seine Mitautoren beschreiben die Methode in einem Artikel, der im Astrophysical Journal (astro-ph / 0606279) veröffentlicht wird.
1929 formulierte Edwin Hubble das kosmologische Distanzgesetz, das die Hubble-Konstante bestimmt. Wissenschaftler waren sich über die Jahre nicht einig über den genauen Wert der Konstanten, aber der aktuelle Wert wurde seit den 1950er Jahren akzeptiert. Seitdem haben Astronomen andere kosmologische Parameter entdeckt, aber die Hubble-Konstante und die damit verbundenen Methoden zur Berechnung der Entfernung haben sich nicht geändert.
„Früher war die Hubble-Konstante der einzige Parameter, den wir ziemlich gut kannten, und jetzt bleibt sie zurück. Jetzt wissen wir einige Dinge viel besser als die Hubble-Konstante “, sagte Stanek. "Vor zehn Jahren wussten wir nicht einmal, dass es dunkle Energie gibt. Jetzt wissen wir, wie viel dunkle Energie es gibt - besser als die Hubble-Konstante, die es seit fast 80 Jahren gibt. “
Trotzdem sagte Stanek, er und seine Kollegen hätten diese Arbeit nicht begonnen, um den Wert der Hubble-Konstante zu ändern. Sie wollten nur einen einfacheren Weg finden, um Entfernungen zu berechnen.
Um die Entfernung zu einer weit entfernten Galaxie mithilfe der Hubble-Konstante zu berechnen, müssen Astronomen mehrere komplexe Schritte verwandter Gleichungen durcharbeiten und Entfernungen zu näheren Objekten wie der Großen Magellanschen Wolke berücksichtigen.
"In jedem Schritt sammeln Sie Fehler", sagte Stanek. "Wir wollten ein unabhängiges Maß für die Entfernung - einen einzigen Schritt, der eines Tages bei der Messung der dunklen Energie und anderer Dinge helfen wird."
Die Entwicklung der neuen Methode dauerte 10 Jahre. Sie untersuchten M33 in optischen und infraroten Wellenlängen und überprüften und überprüften Messungen, die normalerweise als selbstverständlich angesehen werden. Sie verwendeten Teleskope aller Größen, von relativ kleinen 1-Meter-Teleskopen bis zu den größten der Welt - den 10-Meter-Teleskopen am Keck-Observatorium in Hawaii.
"Technologisch mussten wir auf dem neuesten Stand sein, damit dies funktioniert, aber die Grundidee ist sehr einfach", sagte er.
Sie untersuchten zwei der hellsten Sterne in M33, die Teil eines binären Systems sind, was bedeutet, dass sich die Sterne gegenseitig umkreisen. Von der Erde aus gesehen verdunkelt ein Stern alle fünf Tage den anderen.
Sie maßen die Masse der Sterne, die ihnen sagten, wie hell diese Sterne erscheinen würden, wenn sie in der Nähe wären. Aber die Sterne erscheinen tatsächlich dunkler, weil sie weit weg sind. Der Unterschied zwischen der Eigenhelligkeit und der scheinbaren Helligkeit zeigte ihnen, wie weit die Sterne entfernt waren - in einer einzigen Berechnung.
Zu ihrer Überraschung war die Entfernung 15 Prozent weiter als erwartet: etwa 3 Millionen Lichtjahre entfernt statt 2,6 Millionen Lichtjahre, wie durch die Hubble-Konstante bestimmt.
Wenn diese neue Entfernungsmessung korrekt ist, kann der wahre Wert der Hubble-Konstante 15 Prozent kleiner sein - und das Universum kann 15 Prozent größer und älter sein - als bisher angenommen.
"Unsere Fehlerquote beträgt jetzt 6 Prozent, was eigentlich ziemlich gut ist", sagte Stanek. Als nächstes können sie dieselbe Berechnung für ein anderes Sternensystem in M33 durchführen, um ihren Fehler weiter zu reduzieren, oder sie können sich die nahe gelegene Andromeda-Galaxie ansehen. Die Art von Binärsystemen, nach denen sie suchen, sei relativ selten, und es würde wahrscheinlich noch mindestens zwei Jahre dauern, bis alle erforderlichen Messungen zur Wiederholung der Berechnung vorliegen.
Zu Staneks Koautoren des Papiers gehören Alceste Bonanos vom Carnegie Institute in Washington, Rolf-Peter Kudritzki von der Universität von Hawaii und Lucas Macri vom National Optical Astronomy Observatory sowie Astronomen vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Copernicus Astronomical Zentrum in Polen, Herzberg-Institut für Astrophysik in Kanada, Liverpool John Moores University in Großbritannien und Astronomisches Institut der Universität Erlangen-Nürnberg in Deutschland.
Diese Arbeit wurde von der NASA und der National Science Foundation finanziert.
Ursprüngliche Quelle: Ohio State University
