Zahlreiche Zwerggalaxien umrunden die Milchstraße, und eine davon ist die Große Magellansche Wolke. Als nächster Nachbar spielt das System eine wichtige Rolle für die Astronomie, denn kennt man dessen Abstand, lässt sich daraus letztlich auch die Distanz deutlich weiter entfernter Galaxien ableiten. Forscher um Grzegorz Pietrzynski von der Universidad de Concepción in Chile präsentieren nun das bislang genaueste Ergebnis für diesen Abstand. Mit dem neuen Wert lässt sich unter anderem die Expansionsrate des Universums genauer eingrenzen und damit letztlich auch die Dunkle Energie besser erforschen.

Für ihre Studie suchten die Astronomen nach Sternpaaren in der Großen Magellanschen Wolke, die einander eng umkreisen und sich dabei – von der Erde aus betrachtet – immer wieder gegenseitig bedecken. Die Gesamthelligkeit solcher Doppelsysteme schwankt dadurch periodisch und liefert so wertvolle Informationen: Kombiniert man diese Daten nämlich mit den Umlaufgeschwindigkeiten der Sterne, lässt sich ihr Radius ableiten. Das Lichtspektrum verrät dagegen die Effektivtemperatur der Gestirne. Für insgesamt acht Systeme, bestehend aus jeweils zwei Roten Riesensternen, ermittelten Pietrzynski und sein Team diese Größen und konnten so deren tatsächliche Leuchtkraft berechnen. Ein Vergleich mit der am La-Silla-Observatorium gemessenen Helligkeit ergab dann schließlich die gesuchte Distanz zur Nachbargalaxie – im Mittel rund 163 000 Lichtjahre.

Die nun verwendete Methode ist nicht neu und kam bereits bei anderen, heißeren Gestirnen in der Zwerggalaxie zum Einsatz. Allerdings sind die Resultate hier mit Unsicherheiten von bis zu zehn Prozent behaftet. "100 Jahre lang haben Astronomen versucht, die Entfernung zur Großen Magellanschen Wolke exakt zu messen. Es hat sich als unglaublich schwer herausgestellt. Jetzt haben wir dieses Problem endlich lösen können – und das mit einem Ergebnis, das auf zwei Prozent genau ist", berichtet Teammitglied Wolfgang Gieren, ebenfalls von der Universidad de Concepción in Chile. Die Forscher arbeiten bereits daran, die Methode noch weiter zu verfeinern, und hoffen so innerhalb weniger Jahre die Unsicherheit nochmals zu halbieren.

Die Große Magellansche Wolke enthält wie auch andere Galxien im Weltall sogenannte Standardkerzen – Objekte mit bekannter Leuchtkraft. Dazu zählen beispielsweise bestimmte pulsierende Sterne, die Cepheiden. Je weiter deren Heimatgalaxie entfernt liegt, desto lichtschwächer erscheinen diese Cepheidensterne in den Teleskopen. Der Helligkeitsverlust hängt dabei in bekannter Weise von der Distanz der Lichtquelle ab. Allerdings muss das kosmische Maßband vorher geeicht werden, was mit den neuen Daten nun mit bisher unerreichter Präzision gelingt. Entsprechend genauer fallen die darauf basierenden Entfernungsbestimmungen aus. Und damit ließe sich letztlich auch der Wert für die Hubble-Konstante – ein Maß für die Expansionsrate des Universums – genauer ermitteln.