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Lexikon der Astronomie: Standardkerzen

Dieser etwas flapsige Ausdruck subsumiert sämtliche Quellen am Himmel, deren absolute Helligkeit M Astronomen sehr genau astronomisch direkt messen können oder auf deren absolute Helligkeit man sehr genau indirekt mittels anderer Parameter schließen kann.

Was macht man mit M?

Mit einer weiteren Messung der relativen Helligkeit m, d.h. derjenigen Helligkeit, die man direkt beobachtet, kann über das Entfernungsmodul mM = -5 + 5×log(r) die Entfernung r dieser Objekte angeben. Die Entfernung einer Quelle ist ein sehr wichtiger Parameter für die Astronomie, erlaubt sie doch eine dreidimensionale Kartierung des Universums.

Ein Blick an den Himmel ist ein Blick in die Vergangenheit

Die Lichtgeschwindigkeit ist gemäß der Speziellen Relativitätstheorie eine absolute Obergrenze: keine Information kann schneller zu uns gelangen, als das Licht. Dennoch ist die Geschwindigkeit begrenzt und beträgt im Vakuum etwa 300 000 km/s. Mit anderen Worten: Die Strahlung einer kosmischen Quelle braucht eine gewisse Zeit, bis sie beim irdischen Beobachter ankommt. So benötigt das Licht des Mondes für seine Entfernung zur Erde eine gute Sekunde, von der Sonne aus gut acht Minuten, zum nächsten extrasolaren Stern etwa vier Jahre und am weitesten Objekt, dass das bloße menschliche Auge zu erblicken vermag, der Andromedagalaxie in der Lokalen Gruppe, 2 Millionen Jahre. Dieser Zeitaspekt macht deutlich, dass ein Astronom mit zunehmender Entfernung in die Vergangenheit des Kosmos blickt. Somit betritt er das Terrain der Kosmologie und beschäftigt sich automatisch mit der Entwicklung von Objekten im Universum und mit der des Universums an sich. Damit ist klar, weshalb gute Standardkerzen so wichtig in der Astronomie sind: Sie markieren feste Bezugspunkte im Kosmos und sind Voraussetzung für präzise, kosmologische Modelle.

Katalog guter Standardkerzen

  • die Cepheiden, eine spezielle Klasse veränderlicher Sterne, deren absolute Helligkeit man aus der so genannten Perioden-Leuchtkraft-Beziehung gewinnt.
  • Supernovae vom Typ Ia, weil das Modell für den Helligkeitsausbruch sehr gut verstanden ist und eine fixe Obergrenze für die absolute Helligkeit von -19.7mag liefert. Anders gesagt: Alle Weißen Zwerge explodieren beim Überschreiten der Chandrasekhar-Grenze auf die mehr oder weniger gleiche Art und Weise.
  • RR Lyrae-Sterne, die sich vor allem im Zentrum von Kugelsternhaufen befinden. Für diese so genannten Haufenveränderlichen gelten die gleichen Argumente wie für die Cepheiden.

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  • Die Autoren
- Dr. Andreas Müller, München

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