Der nahe veränderliche Cepheid RS Pup

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Bildcredit: NASA, ESA, Hubble Heritage Team; Danksagung: Howard Bond (STScI und Penn State U.)

Beschreibung: In der Mitte befindet sich einer der wichtigsten Sterne am Himmel, teils, weil er zufällig von einem eindrucksvollen Reflexionsnebel umgeben ist. Der pulsierende RS Puppis, der hellste Stern in der Bildmitte, besitzt vermutlich zehnmal mehr Masse und leuchtet durchschnittlich 15.000 Mal heller als unsere Sonne.

RS Pup ist ein veränderlicher Stern vom Typ der Cepheiden, das ist eine Klasse von Sternen, anhand deren Helligkeit man die Entfernung naher Galaxien bestimmen kann – ein erster Schritt zur Etablierung einer kosmischen Entfernungsskala. Da RS Pup mit einer Periode von etwa 40 Tagen pulsiert, sind seine regelmäßigen Helligkeitsschwankungen mit einer Zeitverzögerung auch im Nebel sichtbar, quasi als Lichtecho. Durch Messung der Zeitverzögerung und der Winkelgröße des Nebels, und weil die Lichtgeschwindigkeit bekannt ist, können Astronomen mithilfe der Geometrie die Entfernung zu RS Pup auf 6500 Lichtjahre festsetzen, mit einer bemerkenswert kleinen Abweichung von ±90 Lichtjahren.

Die anhand des Echos ermittelte Entfernung ist eine eindrucksvolle Leistung der Stellarastronomie, damit lässt sich auch die absolute Helligkeit von RS Pup genauer bestimmen, und somit auch die absolute Helligkeit anderer Cepheiden, was die Kenntnis der Entfernungen zu Galaxien außerhalb der Milchstraße verbessert.

Dieses Bild wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble fotografiert.

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Supernova und Cepheiden der Spiralgalaxie UGC 9391

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Bildcredit: NASA, ESA und A. Riess (STScI/JHU) et al.

Beschreibung: Was kann diese Galaxie uns über die Wachstumsrate des Universums sagen? Vielleicht eine Menge, weil UGC 9391 – hier gezeigt – nicht nur veränderliche Sterne vom Typ der Cepheiden (rote Kreise) enthält, sondern auch eine aktuelle Typ-Ia-Supernova (blaues X).

Beide Objektarten haben eine Standardhelligkeit; die Cepheiden sind meist relativ nahe, während Supernovae viel weiter entfernt zu beobachten sind. Daher ist diese Spirale bedeutsam, weil sie eine Kalibrierung zwischen den nahen und fernen Teilen unseres Universums ermöglicht. Unverhofft stützte eine aktuelle Untersuchung neuer Hubbledaten von UGC 9391 und mehreren ähnlichen Galaxien frühere Hinweise, dass Cepheiden und Supernovae mit dem Universum etwas schneller expandieren, als aufgrund von Expansionsmessungen im frühen Universum erwartet wurde. Angesichts vieler Erfolge des kosmologischen Standardmodells, welches die Entwicklung des frühen Universums beschreibt, suchen Astrophysiker nun eifrig nach möglichen Gründen für diese Diskrepanz.

Mögliche Erklärungen reichen von Sensationen, etwa der Einbeziehung ungewöhnlicher kosmologischer Bestandteile wie Phantomenergie und Dunkler Strahlung, bis zu banalen, etwa statistischen Zufällen und unterschätzten Quellen systematischer Irrtümer. Zahlreiche künftige Beobachtungen sind geplant, um das Rätsel zu lösen.

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