Kosmologie für Fußgänger

im Prinzip an der von Hipparchos aufgestellten Helligkeitsskala festgehalten, sie jedoch nach beiden Seiten hin erweitert. Die Helligkeit eines Sterns wird heute nicht mehr in »Größen« angegeben, sondern in »Magnituden«, kurz mag, sodass einem Stern sechster Größe jetzt eine Helligkeit von 6 mag zukommt. Unsere Sonne besitzt eine scheinbare Helligkeit von minus 27 mag, die schwächsten, gerade noch mit Teleskopen sichtbaren Sterne von bis zu 30 mag. Damit jetzt keine Verwirrung entsteht, sei nochmals daran erinnert, dass eine größere Zahl einer geringeren Helligkeit entspricht und 30 ist natürlich größer als minus 27. Die Sonne erscheint uns also wahnsinnig hell, aber nur, weil sie uns so nahe ist. Im Konzert der übrigen Sterne spielt sie mit einer absoluten Helligkeit von 4,5 mag nur eine untergeordnete Rolle.

Spektroskopische Parallaxe
    Jetzt können wir wieder zu unseren Haufen zurückkehren. Wir wollten ja die Entfernung anderer Haufen aus der Entfernung der Hyaden ableiten. Dazu muss man zunächst für die Sterne im Hyadenhaufen aus der bekannten Entfernung und der gemessenen scheinbaren Helligkeit deren absolute Helligkeit berechnen. Sodann vergleicht man die absolute Helligkeit der Sterne eines bestimmten Spektraltyps in den Hyaden mit der scheinbaren Helligkeit von Sternen des gleichen Spektraltyps aus dem Haufen, dessen Entfernung wir bestimmen wollen. Da man jetzt von ein und demselben Sterntyp sowohl die absolute als auch die scheinbare Helligkeit kennt, erhält man mit der schon erwähnten Formel auch die gesuchte Entfernung des anderen Haufens. Und weil alle Sterne des Haufens gleich weit entfernt sind, hat man somit auch die Gesamtdistanz des Haufens und kann daraus wiederum die absoluten Helligkeiten der einzelnen Sterne im Haufen berechnen.
    Nun, warum macht man das? Das Ziel ist klar: Man will Entfernungen bestimmen. Je weiter man in das Universum hinausschaut, desto heller muss ein Stern sein, damit er aus dieser großen Entfernung überhaupt noch zu sehen ist. Also braucht man sehr leuchtstarke und damit sehr große, massereiche Sterne mit bekannter absoluter Helligkeit. In den Hyaden gibt es aber solche Sterne nicht, wohl aber in anderen, jedoch weiter entfernten Haufen. Auf diese Sterne muss man sich konzentrieren und sie näher untersuchen, am besten spektroskopisch. Das heißt, man zerlegt deren Licht in seine einzelnen Bestandteile, so wie das Sonnenlicht in einem Prisma, und sieht sich genau an, welche Spektrallinien es enthält und welche Intensität diese Linien haben. Alle Sterne mit den gleichen spektroskopischen Fingerabdrücken verhalten sich genauso wie die, die man untersucht hat. Sie haben die gleiche Temperatur, die gleiche Masse und vor allem die gleiche absolute Helligkeit, wo auch immer sie sich im Universum befinden.
    Auf diese Weise hat man sich einen »Normstern« geschaffen, eine so genannte Standardkerze, die überall mit gleicher Helligkeit strahlt. Jetzt gilt es nur noch solche Sterne weit weg von uns zu finden, zum Beispiel in einer anderen Galaxie, und man kann aus der bekannten absoluten und der gemessenen scheinbaren Helligkeit die Entfernung zu dieser Galaxie errechnen. Nun wird auch klar, warum man diese Methode als spektroskopische Parallaxe bezeichnet. Um sicher zu sein, dass man es auch mit dem gesuchten Sterntyp zu tun hat, muss man zunächst immer das Spektrum des Sterns untersuchen und mit dem des Normsterns vergleichen.
    Mit dieser Methode gelingt es, die Entfernungen so ziemlich aller Objekte im Bereich unserer Milchstraße zu ermitteln. Für den Durchmesser unserer Milchstraße erhält man die beeindruckende Größe von rund 100 000 Lichtjahren.
    Soeben haben wir von »unserer« Milchstraße gesprochen. Aber gibt es denn noch andere Milchstraßen? Natürlich fragt das heute niemand mehr, denn längst ist bekannt, dass unsere Milchstraße nur eine von sehr, sehr vielen Sterneninseln, den Galaxien ist. Aber dass man das weiß, das ist noch nicht so sehr lange her. An der Frage, ob unsere Milchstraße die einzige im Universum sei oder ob es noch andere gebe, entzündete sich unter den Astronomen zunächst ein heftiger Streit. Und wieder waren es die nackten Fakten, die Beobachtungen, die diese Kontroverse eindeutig entschieden. Danach gab es diesbezüglich keinen Zweifel mehr. Angefangen hatte alles mit der Entdeckung von pulsierenden Sternen, den Cepheiden.

Die Cepheidenmethode
    Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurde der Himmel immer genauer