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Vortrag über Entfernungsbestimmung in der Astronomie

Spiralarme und Standardkerze Vortrag über Entfernungsbestimmung in der Astronomie

 Kometen hatten es dem französischen Astronomen Charles Messier (1730-1817) angetan. Um sie nicht mit nebelartigen Erscheinungen am Himmel zu verwechseln, katalogisierte er die ihn störenden Phänomene. Mehr als 100 von ihnen machte er aus.

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Das Hubble-Zentrum in Garching zeigt die Tiefen des Weltalls: die Spiralgalaxie NGC 2397 in fast 60 Millionen Lichtjahren Entfernung.

Quelle: NASA

Göttingen.  „Erst ein Jahrhundert später stellte sich heraus, dass es sich bei vielen der Messier-Objekte nicht wie angenommen um Gas- und Staubwolken, sondern um eigenständige Galaxien handelt“, berichtet Klaus Jäger vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg bei einem Vortrag des Förderkreises Planetarium Göttingen im Zentralen Hörsaalgebäude.

Es war Edwin Hubble, der erstmals die Existenz eines Messier-Objekts weit außerhalb der Milchstraße nachgewiesen hat, sagt Jäger. 1923 zeigte der Astronom das für die Andromeda-Galaxie. Bis dahin waren die Wissenschaftler von der Existenz nur einer einzigen Galaxie ausgegangen, der Milchstraße. Zu ihr gehört das Sonnensystem, das sich, wie heute bekannt ist, in einem der Spiralarme 30 000 Lichtjahre vom Zentrum entfernt befindet. Der Gesamtdurchmesser der Milchstraße, zu der 200 Milliarden Sterne gehören, beträgt 100 000 Lichtjahre.

Hubbles Messungen der Entfernung zur Andromeda-Galaxie basiert auf der von Henriette S. Leavitt 1912 entdeckten Perioden-Leuchtkraft-Beziehung bei Cepheiden – einer Gruppe von Sternen, bei denen die Schwankungen in der Helligkeit streng periodisch erfolgen, führt Jäger aus.

Ejnar Hertzsprung gelang 1913 die Bestimmung der Entfernung einiger Cepheiden der Milchstraße. So ließ sich die Entfernung zu allen Cepheiden kalibrieren. Vor diesen Entdeckungen war es möglich Entfernungen von bis zu 100 Lichtjahren zu berechnen. Seither lassen sich Distanzen bis zu 10 Millionen Lichtjahren angeben.

Extragalaktische Entfernungsbestimmungen

Bei extragalaktischen Entfernungsmessungen ist die Ausdehnung des Universums zu beachten, betont Jäger. Die Expansion des Alls hat der belgische Priester Georges Lemaître 1927 ausgehend von Albert Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie postuliert. Hubble zeigte später dass sich bei fast allen Galaxien das Licht ins Rötliche verschiebt. Deutet man dieses Phänomen als Dopplereffekt, entfernen sich alle Galaxien von der Erde fort. Das Licht ist eine bestimmte Zahl von Lichtjahren unterwegs gewesen. Wenn es auf der Erde antrifft, haben sich Objekt und Erde noch weitern voneinander entfernt. Wenn es die zu sehenden Objekte überhaupt noch gibt.

Heute dienen insbesondere Supernovae des Typs Ia Astronomen zu extragalaktischen Entfernungsbestimmungen. Zu den thermonuklearen Explosionen, die die Helligkeit einer ganzen Galaxie haben, kommt es immer wenn die betreffenden Sterne eine Größe von 1,4 Sonnenmassen erreichen. Dieses Phänomen wird als Standardkerze bezeichnet. Darunter verstehen Astronomen Objekte, von denen sie annehmen, dass sie immer dieselbe absolute Helligkeit besitzen.

Von Michael Caspar

Am Dienstag, 4. November, spricht Prof. Wolfgang Hillebrandt zum Thema „Kosmische Explosionen“. Der Vortrag des Wissenschaftlers vom vom Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching beginnt um 20 Uhr im Zentralen Hörsaalgebäude der Universität Göttingen, Platz der Göttinger Sieben 5, in Hörsaal 008.
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