Astronomie-Jargon 101: Standardkerzen

In dieser Serie erforschen wir die seltsame und wunderbare Welt des Astronomie-Jargons! Wenn es nur eine Möglichkeit gäbe, die Entfernung zum heutigen Thema zu messen: Standardkerzen!

Entfernungen zu Sachen im Weltraum zu messen ist wirklich, wirklich schwer. Eine Technik besteht darin, Parallaxe zu verwenden, das beobachtete Wackeln in Sternpositionen im Laufe eines Jahres. Diese Technik ist fantastisch, solange der Stern nicht zu weit weg ist. In einer bestimmten Entfernung kann Ihr Teleskop das Wackeln einfach nicht genau messen, und Sie haben kein Glück.

Der Schlüssel ist, etwas zu finden, das als Standardkerze bezeichnet wird. Wenn Sie auf ein entferntes Objekt schauen und genau wissen könnten, wie hell es ist (mit anderen Worten, Sie könnten seine Leuchtkraft kennen), dann könnten Sie diese Messung damit vergleichen, wie hell es zu sein scheint. Mit ein wenig Trigonometrie können Sie dann eine Entfernung berechnen.

Als Beispiel, wenn Sie sicher wussten, dass die Marke der Taschenlampe, die ich hatte, genau die gleiche war wie die Taschenlampe, die Sie hatten, dann, wenn ich weit weg war, könnten Sie die Helligkeit meiner Taschenlampe gegen die Helligkeit Ihrer Taschenlampe messen und meine Entfernung herausfinden.

Jetzt brauchen wir nur noch ein paar Taschenlampen.

Zum Glück hat uns die Natur einige gegeben. Die ersten bekannten waren die Cepheiden, eine Art Stern, dessen Helligkeit variiert. Die Astronomin Henrietta Swan Leavitt entdeckte, dass je länger ein Cepheid braucht, um zu radeln, desto heller ist es. Indem Sie ein paar Cepheiden mit Parallaxe kalibrieren, können Sie dann jede gewünschte Cepheide finden und herausfinden, wie weit sie entfernt ist.

1998 entdeckten zwei Astronomenteams die dunkle Energie – die ungeklärte beschleunigte Expansion des Universums –, indem sie sich eine andere Standardkerze ansahen: Typ-1a-Supernovae. Diese Arten von Supernovae gehen alle ungefähr auf die gleiche Weise ab, und so ist es möglich, ihre wahre Helligkeit zu berechnen.

Heute verwenden Astronomen eine Vielzahl von Standardkerzen, von Mira-Variablen bis hin zu roten Riesenzweigsternen. Aber unabhängig von der Methode ist die zugrunde liegende Technik dieselbe: Kennen Sie die Helligkeit, kennen Sie die Entfernung.