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Kosmologie: Dem expandierenden Universum auf der Spur

Die kosmische Himmelsleiter

Das Universum dehnt sich aus – aber wie schnell? Die Rate der Expansion wird durch die Hubble-Konstante beschrieben. Seit Hubble im Jahr 1929 einen ersten Wert für den nach ihm benannten Parameter vorschlug, wurde die Konstante immer genauer bestimmt. Das Weltraumobservatorium Spitzer hat nun Beobachtungen von Cepheiden im infraroten Bereich durchgeführt, mit denen Astronomen den bisher genauesten Wert für die Hubble-Konstante vorlegen konnten: Er beträgt 74.3 Kilometer pro Sekunde pro Megaparsec, mit einem Fehler von plus minus 2.1 Kilometer pro Sekunde pro Megaparsec.

Die kosmische Himmelsleiter | Die kosmische Himmelsleiter besteht aus verschiedenen Methoden in der Astronomie, mit denen sich kosmische Entfernungen bestimmen lassen. Mit dem NASA-Weltraumobservatorium Spitzer konnten Astronomen nun eine dieser Methoden anwenden, um die Rate der Ausdehnung des Universums genauer zu bestimmen. Sie vermaßen das pulsierende Licht von Cepheiden und ermittelten so den bisher genauesten Wert der Hubble-Konstante, welche die Rate der Expansion des Universums angibt.
Schon mit dem Hubble-Weltraumteleskop war es möglich, die Hubble-Konstante hochpräzise bis auf drei Prozent Genauigkeit zu ermitteln. Die neue Messung stellt eine Verbesserung der Genauigkeit bis auf 2,8 Prozent dar. Dafür beobachteten die Wissenschaftler 90 Cepheiden im Milchstraßensystem sowie in der Großen Magellanschen Wolke, einer nahegelegenen Zwerggalaxie.

Cepheiden sind veränderliche Sterne, deren Leuchtstärke streng periodisch zu- und abnimmt. Diese sogenannte Pulsationsperiode hängt mit ihrer absoluten Leuchtkraft zusammen. Aufgrund dieser Eigenschaft eignen sich Cepheiden für sehr genaue Distanzmessungen. Mit den Spitzer-Beobachtungen konnten die Astronomen anhand der nahen Cepheiden konnte die Entfernungsskala für alle Cepheiden genauer festlegen. Ist die Entfernung bekannt, sowie die Geschwindigkeit, mit der sie sich aufgrund der Expansion des Raums von der Erde wegbewegen, kann dann anhand von weit entfernten Cepheiden berechnet werden, wie schnell sich das Universum als Ganzes ausdehnt.

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