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Astronomie|Physik

Neuer Streit um die Weite des Alls

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Wie schnell dehnt sich das Universum wirklich aus? Letztes Jahr schien ein langer Streit beigelegt. Doch nun bringen die „jungen Wilden“ alles wieder durcheinander. Die kosmische Entfernungsleiter, mit der Astronomen Distanzen im All vermessen, wackelt. Muß ihre erste „Sprosse“, der Abstand zu unserer Nachbargalaxie, drastisch versetzt werden?

Eine Gruppe junger Wilder mischt die Vorstellungen der alteingesessenen Astronomen mit neuen Methoden und Resultaten zur Zeit gehörig auf. Verblüffend ist, daß es dabei um die Verhältnisse vor unserer kosmischen Haustür geht: Unsere Nachbargalaxie, die nur von der irdischen Südhalbkugel aus sichtbare Große Magellansche Wolke (abgekürzt LMC, Large Magellanic Cloud), scheint der Milchstraße Tausende von Lichtjahren näher zu stehen als bislang angenommen. Das grenzt für manche Forscher an Ketzerei. Denn LMC ist gleichsam die erste Sprosse einer kosmischen Entfernungsleiter – einer Abfolge von aufeinander aufbauenden Meßmethoden, mit denen Astronomen sich bis an den Rand des beobachtbaren Universums vortasten. Und von dieser Skala hängt nicht nur die Größe des Weltraums ab, sondern auch seine Ausdehnungsrate, sein Alter seit dem Urknall und seine Zukunft.

Wie schnell sich der Raum zwischen den Galaxien und Galaxienhaufen heute ausdehnt beschreibt die Hubble-Konstante, die der amerikanische Astronom Edwin Hubble 1929 einführte. Angegeben wird der Zahlenwert in Kilometern pro Sekunde und Megaparsec (1 Megaparsec = 3,26 Millionen Lichtjahre) und schwankte vor dem Start des Weltraumteleskops 1990 zwischen 50 und 100. „Die Folgen der Meßunsicherheiten sind enorm“, sagt Barry Madore vom California Institute of Technology. Er ist Mitglied im Schlüsselprojekt des Hubble-Weltraumteleskops (HST) zur Bestimmung der Hubble-Konstante. Mittlerweile wollen die 27 Astronomen des HST-Schlüsselprojekts die Hubble-Konstante auf einen Meßfehler von zehn Prozent eingegrenzt haben (bild der wissenschaft 9/1999, „Im All herrscht Tempo 70“).

Die „jungen Wilden“ halten sich bei der kosmologischen Entfernungsbestimmung an Sterne vom Typ „Rote Klumpenriesen“. Ihren Namen haben sie erhalten, weil sie sich in einem engen Bereich („Klumpen“) im sogenannten Hertzsprung-Russell-Diagramm konzentrieren. Dieses Schema ordnet alle Sterne einerseits nach ihrer Spektralfarbe beziehungsweise Temperatur, andererseits nach ihrer Größe beziehungsweise entfernungsunabhängigen Leuchtkraft. Damit lassen sich die Sterne klassifizieren und obendrein in ihrem Entwicklungsstand charakterisieren. „Die Helligkeit von Roten Klumpenriesen kann sehr verläßlich bestimmt werden. Das macht sie zu exzellenten Referenzobjekten, um Entfernungen im Weltraum zu markieren“, sagte Krzysztof Stanek vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Massachusetts.

Stanek und andere haben mit Teleskopen am Las Campanas Observatory in Chile und mit dem Hubble-Weltraumteleskop die Helligkeiten mehrerer tausend Roter Klumpenriesen präzise gemessen. Ergebnis: Die Kleine und Große Magellansche Wolke offenbarten überraschend niedrige Werte: 182000 beziehungsweise 145000 Lichtjahre. Insbesondere die Distanz zur LMC sorgt für Unruhe unter den Astronomen.

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Wenn Stanek und seine Kollegen mit ihren Daten recht haben, ist die LMC 10 bis 15 Prozent näher als angenommen. Das würde den Wert der Hubble-Konstante um 10 bis 15 Prozent erhöhen. So große Werte haben vor einigen Jahren schon einmal für Aufregung gesorgt, weil daraus ein jüngeres Alter des Universums folgt. Andererseits kann das Weltall nicht jünger sein als die ältesten Sterne.

„Oft hören wir die Reaktion: Unsere Messungen könnten nicht stimmen, weil das Universum dann zu jung wäre“, sagt Stanek. „Aber Astronomen können Distanzen nur so sorgfältig bestimmen wie möglich, und dann muß man eben sehen, was sich daraus für kosmologische Konsequenzen ergeben.

===Rüdiger Vaas
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