Astronomen gelingt die bisher genaueste Vermessung des Alls

Diese grafische Darstellung zeigt eines der Sternen-Duos, anhand derer die Forscher die Entfernung der Großen Magellanschen Wolke bestimmten. © ESO/L. Calçada

Die genaue Distanz zu unserem Nachbarn zu kennen, ist unter anderem wichtig, um die Entfernung von weiter entfernten Objekten im All zu bestimmen. Das Vorgehen kann man sich wie das Besteigen einer Leiter vorstellen. Die Entfernung zur Großen Magellanschen Wolke ist eine der ersten Sprossen und spielt folglich eine Schlüsselrolle.

So weit ist die Nachbargalaxie entfernt

Während die Angaben zur Distanz der Galaxie zu unserem Planeten in der Vergangenheit stark variierten, präsentiert das internationale Forscherteam um Erstautor Grzegorz Pietrzyński von der Universidad de Concepción in Chile jetzt nach jahrelanger Arbeit den genauesten Wert, der jemals bestimmt wurde: 49,97 Kiloparsec. Das entspricht ungefähr 162.980 Lichtjahren. Auch ein Deutscher, Jesper Storm vom Leibniz-Institut für Astrophysik in Potsdam, hat an der Studie mitgewirkt, die jetzt in der Fachzeitschrift "Nature" erscheint.

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"Ich freue mich sehr, dass uns das gelungen ist", freut sich Wolfgang Gieren, ein weiterer Forscher, der an dem Projekt mitgearbeitet hat. "Einhundert Jahre lang haben Astronomen versucht, die Entfernung zur großen Magellanschen Wolke exakt zu messen. Es hat sich als unglaublich schwer herausgestellt. Jetzt haben wir dieses Problem endlich lösen können, und das mit einem Ergebnis, das auf zwei Prozent genau ist."

Wichtig ist das Resultat auch, weil Astronomen dadurch die Ausdehnungsrate des Universums genauer bestimmen können - die so genannte Hubble-Konstante.

Und so gingen die Wissenschaftler vor: Aus einem Pool von 35 Millionen Sternen, die bei der Durchmusterung der Großen Magellanschen Wolke entdeckt worden waren, kristallisierten sich acht passende Sternenpaare heraus. Die jeweils zwei Sterne stehen nahe beieinander und ziehen – von der Erde aus gesehen - regelmäßig direkt voreinander vorbei. Dabei verringert sich von unserem Standpunkt aus die Gesamthelligkeit des Systems.

Diese Veränderungen der Helligkeit maßen die Astronomen und bestimmten gleichzeitig die Umlaufgeschwindigkeit. Daraus konnten sie einige Informationen ermitteln, unter anderem wie groß und wie massereich die Sterne sind. Kombiniert mit der Gesamthelligkeit und der Farbe der Himmelskörper gelang es, die Entfernung genau zu berechnen.

Die Methode, die das Team anwandte, ist zwar schon vorher benutzt worden. Allerdings hatte man noch nicht die optimale Sternenart für eine präzise Messung untersucht: die so genannten kühlen Roten Riesen.

Wie geht es weiter?

Studien über ungefähr ein duzend weiterer dieser Sternenpaare sind in der Pipeline. Mit Ergebnissen ist bald zu rechnen, schreibt Bradley Schaefer, ein Wissenschaftler von der Louisiana State University in einem Begleitartikel zur Studie in "Nature". Die Sonde "Gaia", die im Herbst 2013 auf ihre Reise ins All geschickt werden soll, werde die Situation aber drastisch ändern. "Gaia" wird Entfernungen noch viel präziser messen können als die hier beschriebene Methode, die deshalb wohl in ein paar Jahren in der Versenkung verschwinden wird.