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Wie können Entfernungen im All gemessen werden?

Astronomen haben dazu verschiedene Methoden entwickelt, die - abhängig von der Entfernung des Sterns oder der gesamten Galaxie - verwendet werden. Für relativ nahe Sterne kann man ihre sogenannte Parallaxe bestimmen. Dabei schaut man sich an, wie sich die Position des Sterns infolge des Umlaufs der Erde um die Sonne relativ zu viel weiter entfernten Sternen verändert. Je nach Genauigkeit der Messung ist so eine relativ gute Bestimmung der Entfernung möglich.

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Funktioniert das nicht mehr, kann man versuchen, aus dem Spektrum des Sterns seinen Typ zu bestimmen und auf seine wahre Helligkeit zu schließen und daraus die Entfernung herzuleiten.

Ist eine Entfernungsbestimmung auf diese Weise auch nicht mehr möglich, versucht man sich mit einer "Entfernungsskala" zu behelfen: Dabei sucht man nach Sternen, deren Helligkeit man aus Beobachtungen in unserer Galaxie genau zu kennen glaubt. Man nennt solche Objekte "Standardkerzen". Hier bieten sich beispielsweise sogenannte Cepheiden an. Das sind Sterne, deren Helligkeit sich periodisch ändert. Wie schnell dieses passiert hängt mit der maximalen Helligkeit des Sterns zusammen.

Entdeckt man nun solche Cepheiden in einer anderen Galaxie, kann man beobachten, wie sich die Helligkeit des Sterns ändert, bestimmt so seine maximale Helligkeit und kann dann daraus schließen, wie weit der Stern von uns entfernt ist.

Ein weiteres Beispiel für eine Standardkerze ist eine bestimmte Art von Supernova-Explosion, von der man annimmt, dass sie immer die gleiche maximale Helligkeit hat. Mithilfe dieser Supernovae hat man beispielsweise festgestellt, dass unser Universum beschleunigt expandiert. Schließlich kann man auch die durch die Expansion des Universums bedingte Rotverschiebung einer Galaxie messen und daraus eine Entfernung ableiten.

Es gibt noch weitere Methoden zur Entfernungsbestimmung, die alternativ oder auch zur Überprüfung der Werte verwendet werden. (ds/14. September 2015)

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