3.2 Hubble-Konstante
Das ist die Proportionalitätskonstante aus dem Hubble-Gesetz; sie wurde später nach Edwin Hubble benannt.
Das Kürzel, der Konstante ist H0. Angegeben wird sie als Geschwindigkeit, in den Einheiten Kilometer/(Sekunde∗Megaparsec).
Als Edwin Hubble die Konstante bestimmte, waren die Methoden zur Entfernungsbestimmung durch Cepheiden in anderen Galaxien noch recht ungenau, weshalb er einen Wert für H0 von um die 500 Kilometer/(Sekunde∗Megaparsec) berechnete.
Es ist auch heute noch relativ schwierig, H0 präzise zu bestimmen, da die Galaxien eine Eigenbewegung haben, die das Messen erschwert.
Wegen dieser Messungenauigkeiten waren die Astronomen jahrelang in zwei konkurrierende Lager gespalten. Für die beiden unterschiedlichen Gruppen stehen einerseits Allan Sandage und Gustav Tammann, die einen Wert von H0≅ 50 propagierten, und als "Gegner" war Gerard de Vaucouleurs, der einen Wert von H0≅ 100 befürwortete.
Mittlerweile sind die Namen der Wissenschaftler geändert: es tauchen die Namen von Wendy Freedman, Adam Riess und Saul Perlmutter auf, doch das Thema wird immer noch heiß debattiert.
Eine Reihe unterschiedlicher Messungen der Hubble-Konstanten kommt heutzutage auf Werte zwischen 70 und 80 km/s/Mpc.
3.2.1 Cepheiden
Cepheiden, sind Sterne, die pulsieren, man zählt sie daher zu den Pulsationsveränderlichen. Ihren Namen verdanken sie δ Cephei im Sternbild Cepheus. Sie werden genutzt, um Entfernungen zu bestimmen und dienen als Standardkerzen.
Mit Hilfe der Perioden-Leuchtkraft-Beziehung, die von Henrietta Leavitt entdeckt wurde, kann man die absolute Helligkeit der Cepheiden bestimmen. Diese kann man dann in die Distanzgleichung einsetzen und somit die Entfernung berechnen. Die Distanzgleichung lautet:
m ist die scheinbare Helligkeit (sie wird mit Teleskopen gemessen)
M ist die absolute Helligkeit (bei Cepheiden wird sie über die Perioden-Leuchtkraft-Beziehung berechnet)
D ist die Entfernung
Diese Gleichung ist grundsätzlich bei allen kosmischen Objekten anwendbar, bei bekanntem M kann daraus die Entfernung abgeleitet werden.
Edwin Hubble nutzte die Cepheiden, um zu belegen, dass sich die "Spiralnebel" außerhalb der Milchstraße befinden und eigene Sternsysteme (Galaxien) darstellen. Auch heute noch werden sie als Standardkerzen für die Entfernungsbestimmung genutzt, vor allem um die Hubble-Konstante genauer zu bestimmen.
3.2.2 Supernovae Typ Ia
Supernovae vom Typ Ia werden ähnlich wie die Cepheiden zur Entfernungsmessung genutzt. Supernovae von diesem Typ können nur in binären Systemen entstehen, bei dem der eine Stern ein Weißer Zwerg und der andere Stern ein Roter Riese ist.
Wenn in einem solchen Sternsystem der Rote Riese eine bestimmte Größe (Roche-Grenze) überschreitet, strömt Materie vom Roten Riesen auf den weißen Zwerg über. Wird dabei eine bestimmte Masse des Weißen Zwerges überschritten, explodiert er als Supernova Typ Ia. Das besondere an diesem Vorgang ist nun, dass die absolute Helligkeit bei allen Supernovae dieses Typs gleich ist und man somit über die Distanzgleichung die Entfernung bestimmen kann.
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