Wie misst man die Entfernung zu entfernten Sternen?
Autor: Franz Schmied
(Bild: Prof. Edward L. Wright, University of California)
Um Entfernungen im All zu messen, verwendet man zwei Methoden, die direkte und die indirekte Messung. Die direkte Messung wurde erst durch den Bau besonders leistungsfähiger Fernrohre möglich. Diese Messung wird auch als Trigonometrische Parallaxen-Messung bezeichnet.
Wie funktioniert nun diese Messung? An einem beliebigen Tag misst man den Winkel zum jeweiligen Stern. Ein halbes Jahr später misst man den Winkel wieder. Dabei erkennt man einen Unterschied und kann so, mittels Trigonometrie, die Entfernung berechnen. Um höchstmögliche Genauigkeit zu erreichen, benutzte man früher die beiden Äquinoktialpunkte (Tag/Nachtgleiche).
Die Methode der Triangulation hatte schon Thales im sechsten vorchristlichen Jahrhundert verwendet, um die Entfernung eines Schiffes von der Küste zu bestimmen. Von zwei verschiedenen Standpunkten A und B im Abstand AB misst man die Winkel a und b. Mit diesen beiden Winkeln kann man ein Dreieck konstruieren und somit die Entfernung bestimmen. Der Abstand der beiden Punkte A und B entspricht in unserem Fall der doppelte Abstand Sonne – Erde, da ein halbes Jahr zwischen den beiden Messpunkten liegt.
Die direkte Methode lässt sich allerdings nur für Sterne in unmittelbarer Nähe anwenden. Sie reicht in etwa für Entfernungen von ca. 150 Lichtjahren.
Die indirekte Methode basiert auf Farb- und Intensitätsmessungen. Die Farbmessung beruht auf dem Doppler-Effekt. Der Doppler-Effekt besagt, dass ausgesandtes Licht von Objekten, welche sich von der Erde entfernen, ins Rote verschiebt. Diese Rotverschiebung ist proportional zur Entfernung des Objektes zur Erde.
Die Intensitätsmessung geht davon aus, dass bestimmte Sterne, und Nebel überall im Universum die gleiche Leuchtkraft besitzen. Kommt nun bei uns ein abgeschwächter Lichtstrahl an, so lässt sich aufgrund der Abschwächung die Entfernung bestimmen.
Mit Hilfe der indirekten Messung sind wir in der Lage, Entfernungen von über fünf Milliarden Lichtjahren zu bestimmen.