Wie weit ist ein Stern entfernt?

Astronomen können die Entfernung eines Sternes nur indirekt messen. Für nahegelegene Sterne kann man dazu die Parallaxe (scheinbare Lageänderung) des Sterns bei der Betrachtung von zwei verschiedenen Punkten der Erdrotation aus verwenden. Aber Henriette Leavitts Durchbruch führte zu einer Methode, mit der man auch die Entfernung der vielen Sterne, die für die Parallaxe-Methode zu weit entfernt sind, indirekt bestimmen kann. Sie studierte veränderliche Cepheiden-Sterne und identifizierte Tausende von ihnen, was ihr unter den Harvard-Professoren den Ruf einer „Sternsucher-Fanatikerin“ eintrug. Cepheiden sind eine Klasse veränderlicher Sterne, deren Helligkeit (technisch gesprochen, Luminosität) variiert, weil sie sich in regelmäßigen Abständen ausdehnen und zusammenziehen.

Leavitt entdeckte, daß die helleren (heißeren) Cepheiden längere Perioden und die dunkleren (kühleren) kürzere Perioden haben. Natürlich können für den Beobachter auf der Erde ein heller, weit entfernter Stern und ein weniger heller, aber näherer Stern gleich hell erscheinen, man muß also zwischen der tatsächlichen und der scheinbaren Helligkeit unterscheiden. Leavitt verglich nun Cepheiden aus den beiden Magellanschen Wolken - kohärente Sternhaufen, deren Sterne alle ungefähr die gleiche Entfernung von der Erde haben müssen. (Heute kennt man sie als zwei kleine, irreguläre Galaxien in der Nähe unserer Galaxis.) Das bedeutet, daß der Helligkeitsunterschied durch Entfernungsunterschiede vernachlässigbar klein ist, und so konnte sie den Zusammenhang zwischen der Periode und der Luminosität entdecken: Es war möglich, die tatsächliche Luminosität eines Cepheiden zu bestimmen, indem man seine Periode feststellte.

Aus dieser Entdeckung erkannten andere Astronomen, daß die Entfernung einer Galaxis bestimmt werden kann, indem man die Periode ihrer Cepheiden mißt und dann die berechnete tatsächliche Luminosität mit der scheinbaren Luminosität vergleicht. Hubble tat dies 1923 mit dem Stern V1 in dem Spiralnebel, den wir heute Andromedagalaxie oder Andromedanebel nennen, und wies nach, daß er zu weit entfernt war, um Teil unserer eigenen Galaxis zu sein.

bd