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GALAXIEN
Universum größer als gedacht?
von Stefan Deiters
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8. August 2006

Lange Zeit war es still um die so genannte Hubble-Konstante, also jene Zahl mit der man das Alter des Universums abschätzen kann. Nun haben amerikanische Astronomen die Entfernung zur Galaxie M33 neu vermessen und dabei festgestellt, dass sie 15 Prozent weiter von uns entfernt ist als bislang gedacht. Somit könnte auch das Weltall größer und älter sein als angenommen.

M33

Galaxie M33: Weiter entfernt als gedacht? Bild: NASA / JPL-Caltech / GALEX

Für Abenteuerlustige, die zu anderen Galaxien aufbrechen wollen, hält Krzysztof Stanek, Astronomie-Professor an der Ohio State University, eine Warnung bereit:  Die Reise zur Galaxie M33 könnte länger dauern, als man eingeplant hat. Zusammen mit seinen Kollegen hat der Wissenschaftler nämlich die Entfernung zu M33 neu bestimmt und so ermittelt, dass die Galaxie rund 15 Prozent weiter von uns entfernt ist als bislang gedacht. Dadurch, so Stanek, könnte auch der Wert der Hubble-Konstante deutlich anders aussehen als bislang angenommen.

Die Hubble-Konstante ist eine der Schlüsselwerte kosmologischer Weltmodelle und beschreibt die Fluchtgeschwindigkeit der Galaxien in Bezug auf ihre Entfernung von uns. Umgekehrt kann man sie allerdings auch verwenden, um das Alter unseres Universums abzuschätzen: Eine hohe Hubble-Konstante steht dabei für ein geringeres Alter des Universums, eine niedrigere Zahl für ein höheres Alter.

Über viele Jahrzehnte gab es zwei Lager unter den Astronomen, die über den korrekten Wert der Hubble-Konstante stritten und eines der Hauptaufgaben des Hubble-Weltraumteleskops war dann auch, durch exakte Entfernungsbestimmungen den Wert der Hubble-Konstante möglichst genau zu ermitteln. So liegen beide Lager inzwischen zwar immer noch ein wenig auseinander, doch sind sie sich durch die besseren Messungen zumindest deutlich näher gekommen.

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Das Hauptproblem bei der Bestimmung der Hubble-Konstanten ist die exakte Bestimmung von Entfernungen über ungeheuer große Distanzen. Die Astronomen behelfen sich dabei mit der so genannten kosmischen Entfernungsskala: Dazu verwendet man Objekte, deren Helligkeit man zu kennen glaubt und versucht diese auch in entfernteren Galaxien zu identifizieren. Diese Methode muss man zuvor an relativ nahen Objekten kalibrieren. Die Astronomen sprechen hier von Standardkerzen. Nachteil dieses Verfahrens ist, dass mit jedem Schritt auf der Entfernungsskala auch der Fehler der Methode größer wird.

Stanek und seine Kollegen wollten bei ihrer Arbeit nicht den Wert der Hubble-Konstanten in Frage stellen. Sie wollten versuchen, eine unabhängige Methode zu entwickeln, die die Entfernungsbestimmung zu einem Objekt in nur einem Schritt ermöglicht. Zehn Jahre haben sie an dieser an sich recht simplen Methode gearbeitet und dabei alle möglichen Teleskope verwendet: Von einem kleinen 1-Meter-Teleskop bis zum größten Teleskop der Welt, dem Keck-Teleskop auf Hawaii.

Die Astronomen interessierten sich bei M33 für zwei der hellsten Sterne der Galaxie, die Teil eines Doppelsternsystems waren. Doch das war noch nicht alles: Von der Erde aus gesehen, verdeckte der eine Stern den anderen regelmäßig alle fünf Tage. Durch diese Information konnten Stanek und seine Kollegen die Masse der Sterne bestimmen und daraus die wirkliche Helligkeit der Sonnen. Kennt man diese wirkliche Helligkeit und vergleicht sie mit der Helligkeit, die wir auf der Erde beobachten, kann man direkt die Entfernung der Sterne ausrechnen - in nur einem Schritt.

Das Ergebnis ihrer Berechnungen hat sie überrascht. M33 war nämlich 15 Prozent weiter entfernt als bislang angenommen, nicht 2,6 Millionen Lichtjahre, sondern 3 Millionen Lichtjahre. Bestätigt sich der neue Wert, wäre die Hubble-Konstante 15 Prozent kleiner und das Universum damit älter und größer als angenommen.

"Unser Fehler liegt bei sechs Prozent", so Stanek, "und das ist recht gut." Sie wollen ihre Berechnungen mit einem weiteren Sternensystem in M33 wiederholen, um die Fehler noch weiter zu verringern und mit dem Verfahren auch die Entfernung zu unserer Nachbargalaxie Andromeda bestimmen. Allerdings sind die für die Methode benötigten Doppelsternsysteme nicht gerade häufig und bis alle notwendigen Messungen gemacht sind, dürften bis zu zwei Jahre vergehen. 

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