Bildveröffentlichung / Hubble: Die Galaxie NGC 3810

Hubble-Aufnahme der Galaxie NGC 3810. (Credits: ESA / Hubble & NASA, D. Sand, R. J. Foley)
Hubble-Aufnahme der Galaxie NGC 3810. (Credits: ESA / Hubble & NASA, D. Sand, R. J. Foley)

Die Messung der Entfernung zu wirklich weit entfernten Objekten wie Galaxien, Quasaren und Galaxienhaufen ist eine wichtige Aufgabe in der Astrophysik, insbesondere wenn es um die Erforschung des frühen Universums geht, aber sie ist schwierig. Nur bei einigen wenigen nahen Objekten wie der Sonne, den Planeten und einigen nahen Sternen können wir ihre Entfernungen direkt messen. Darüber hinaus müssen verschiedene indirekte Methoden verwendet werden. Eine der wichtigsten besteht in der Untersuchung von Supernovae des Typs Ia – und hier kommt das Hubble-Weltraumteleskop der NASA/ESA ins Spiel.

NGC 3810, die Galaxie auf diesem Bild, war im Jahr 2022 Schauplatz einer Supernova des Typ Ia. Anfang 2023 konzentrierte sich Hubble auf diese und eine Reihe anderer Galaxien, um die jüngsten Supernovae des Typ Ia genau zu untersuchen. Dieser Supernovatyp entsteht, wenn ein Weißer Zwerg explodiert, und sie haben alle eine sehr gleichmäßige Helligkeit. Deswegen kann man sie zur Entfernungsmessung verwenden: Wir wissen, wie hell eine Supernova vom Typ Ia sein sollte, und können daher anhand ihrer Helligkeit sagen, wie weit sie entfernt sein muss. Eine Unsicherheit bei dieser Methode liegt darin, dass intergalaktischer Staub zwischen der Erde und einer Supernova einen Teil ihres Lichts blockiert.

Woher weiß man, wie viel der Lichtabschwächung durch die Entfernung und wie viel durch Staub verursacht wird? Mit Hilfe von Hubble gibt es eine clevere Lösung: Man nimmt Bilder derselben Typ-Ia-Supernova im ultravioletten Licht auf, das fast vollständig vom Staub blockiert wird, und im infraroten Licht, das den Staub fast unbeeinflusst passiert. Indem man sorgfältig beobachtet, wie viel Licht bei jeder Wellenlänge durchkommt, kann die Beziehung zwischen der Helligkeit der Supernova und der Entfernung kalibriert werden, um den Staub zu berücksichtigen.

Hubble kann beide Wellenlängenbereiche des Lichts mit demselben Instrument sehr detailliert beobachten. Das macht es zum perfekten Instrument für dieses Vorhaben, und tatsächlich konzentrierten sich einige der Daten, die zur Erstellung dieses schönen Bildes von NGC 3810 verwendet wurden, auf die Supernova von 2022. Sie ist als Lichtpunkt direkt unterhalb des galaktischen Kerns zu sehen (siehe das beschriftete Bild hier).

Es gibt viele Möglichkeiten, kosmische Entfernungen zu messen. Weil Typ-Ia-Supernovae so hell sind, sind sie eines der nützlichsten und genauesten Instrumente, wenn sie entdeckt werden. Viele andere Methoden müssen ebenfalls verwendet werden, entweder als unabhängiger Abgleich mit anderen Entfernungsmessungen oder zur Messung von viel näheren oder weiteren Entfernungen. Eine solche Methode, die auch für Galaxien funktioniert, ist der Vergleich ihrer Rotationsgeschwindigkeit mit ihrer Helligkeit. Auf Grundlage dieser Methode wurde festgestellt, dass NGC 3810 ungefähr 50 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt ist.

(Anm. d. Red.: Das Weltraumteleskop Hubble ist ein Gemeinschaftsprojekt zwischen der National Aeronautics and Space Administration (NASA) und der European Space Agency (ESA).)

Eine größere Version der Aufnahme gibt es unter:
https://cdn.esahubble.org/archives/images/large/potw2428b.jpg

Quelle

(THK)

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