Neue Entdeckung für die Vermessung des Universums

Ältere Rote Riesensterne schwingen mit einer tieferen Frequenz als jüngere. Mit dieser Erkenntnis wollen Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Lausanne das Universum genauer vermessen, wie die Hochschule am Freitag mitteilte.

Das Universum zu vermessen ist keine leichte Aufgabe: Die Entfernungen sind so gross, dass man sie nicht einfach mit einem Massstab messen kann – und ausserdem dehnt es sich ständig aus. Ein Werkzeug, das Astrophysikerinnen und Astrophysiker verwenden, ist die Hubble-Konstante, die misst, wie schnell sich das Universum ausdehnt. Über den Wert dieser Hubble-Konstante herrscht allerdings keine Einigkeit. Verschiedene Messungen, die sich auf unterschiedliche Himmelskörper beziehen, widersprechen sich.

Mit Schallwellen, die Rote Riesen zum Schwingen bringen, wollen Forschende um Richard Anderson von der EPFL diese Entfernungsmessung nun verfeinern. In einer neuen Studie im Fachblatt «The Astrophysical Journal Letters» zeigten sie, dass ältere Rote Riesen mit einer niedrigeren Frequenz schwingen als junge.

Rote Riesen sind alternde Sterne. Sie nehmen eine rötliche Farbe an, wenn sie den Wasserstoffvorrat in ihrem Kern verbraucht haben und die Kernfusion auf ihre Hülle übergreift. An einem Punkt in diesem Alterungsprozess zündet sich der Heliumkern im Zentrum der Sterne. Dieser Punkt, der «Tip of the Red Giant Branch» genannt wird, wird für die Entfernungsmessung verwendet.

Die Idee dahinter ist, dass alle Roten Riesen beim Zünden des Heliumkerns eine identische Helligkeit haben. Ähnlich wie man die Entfernung einer Glühbirne anhand ihrer Leuchtkraft abschätzten könnte, kann man damit bestimmen, wie weit weg ein Roter Riese ist.

Laut den Forschenden sind aber jüngere Rote Riesen bei der Zündung des Heliumkerns etwas weniger hell, als die älteren. Die beobachteten Schwingungen ermöglichen es aber nun zu verstehen, mit welcher Art von Stern man es zu tun hat. «Jetzt, da wir die Alter der Roten Riesen, die den TRGB bilden, unterscheiden können, werden wir in der Lage sein, die Messung der Hubble-Konstante weiter zu verbessern», wurde Anderson in der Mitteilung der EPFL zitiert.