Wie messen Astronomen große Entfernungen zu den entlegensten Winkeln des Universums? 

Ein internationales Team unter der Leitung von Maria Dainotti - einer Assistenzprofessorin am National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) - hat dafür einen neuen Weg gefunden. 

Denn es ist ziemlich schwierig, Standardkerzen zu finden, die hell genug sind, um mehr als 11 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt gesehen zu werden - je näher wir dem Urknall kommen, desto schwieriger ist es, diese sehr hellen Objekte zu finden. 

Standardkerzen sind Objekte, die immer die gleiche absolute Helligkeit haben (die Helligkeit, die man sehen würde, wenn man - astronomisch gesehen - direkt neben diesem Objekt stünde). Wissenschaftler verwenden sie normalerweise, wenn sie sehr große Entfernungen im Kosmos messen. Durch den Vergleich der absoluten Helligkeit des Objekts mit seiner scheinbaren Helligkeit (das, was wir von der Erde aus sehen) können die Astronomen die Entfernung zur Standardkerze ermitteln - und auch zu anderen Objekten in derselben Gegend.

In 11 Milliarden Lichtjahren Entfernung von uns werden diese Objekte immer seltener. Das Team von Maria Dainotti suchte daher nach anderen Standardkerzen und fand heraus, dass Gammastrahlenausbrüche (Gamma Ray Bursts oder GRBs) - große Strahlungsexplosionen, die beim Tod massereicher Sterne entstehen - sehr hilfreich sein könnten. 

Diese Ausbrüche sind hell genug, aber ihre Helligkeit hängt von den Merkmalen der Explosion ab. Um sie als Standardkerzen zu verwenden, analysierte das Team die Daten von 500 Gammastrahlenausbrüchen, die von verschiedenen Teleskopen stammen. Durch die Untersuchung der Muster, wie GRBs im Laufe der Zeit heller und dunkler werden, fand das Team 179 dieser Objekte, die sehr ähnlich sind und möglicherweise auf ähnliche Weise entstanden sind. Anhand des Verhaltens ihres Lichts berechnete das Team die Helligkeit und Entfernung für jeden GRB, die zur Messung großer Entfernungen im Universum verwendet werden können. 

Die Ergebnisse werden uns neue Einblicke in diese Klasse von GRBs geben und uns helfen, immer weiter in das Universum zu blicken. Ist das nicht unglaublich?

Bild: Konzeptbild dieser Forschung: Nutzung von Gammastrahlenausbrüchen zur Bestimmung von Entfernungen im Weltraum. Quelle: NAOJ

Florian Seitz, Haus der Astronomie, Germany