5.2. Standardkerzen

Würde ich im Kerzengeschäft sog. Standardkerzen kaufen, so würde ich erwarten, dass die Standardkerzen Typ 31 untereinander alle absolut gleich hell sind und die vom Typ 93b zwar heller, aber untereinander wieder gleich hell brennen.

In der Astronomie nennt man Objekte, deren absolute Helligkeit man bereits aus physikalischen Gründen kennt (also ohne explizite Helligkeitsmessung) als Standardkerzen.

δ-Cepheiden

Die Astronomin Leavitt hat die δ-Cepheiden („Delta-zefe-iden“ ausgesprochen) untersucht. Dies sind Sterne mit pulsierender und erfreulich hoher Helligkeit. Zwischen der Pulsationsfrequenz und ihrer mittleren scheinbaren Helligkeit in der Kleinen Magellanschen Wolke entdeckte sie einen festen Zusammenhang \((M\sim log\Big(\frac{P}{d}\Big) )\). Andere konnten das eichen, so dass wir nun direkt die absolute Helligkeit kennen.
Also: Pulsfrequenz messen → Formel → M bekannt.

Supernovae Ia

Eine andere, leider seltene Standardkerze ist die Supernovae Typ Ia. Sie entsteht ja durch ein langsames Anwachsen eines weißen Zwergs durch Massenzufuhr. Dies endet mit Kollaps und Explosion, wenn die Materie dem Gravitationsdruck nicht mehr standhält (Chandrasekhar-Grenze). Dies passiert aber immer bei derselben Masse und damit verlaufen alle Supernovae Typ Ia identisch. Kennt man von einer die absolute Helligkeit M, so kennt man sie von allen: M = -19 !

Anwendung

Was macht man nun mit Standardkerzen?

• man errechnet ihre absolute Helligkeit oder liest sie aus einer Tabelle ab
• man misst ihre scheinbare Helligkeit
• man benutzt den Entfernungsmodul
• und schon hat man die Entfernung zwischen uns und dem Objekt bzw. aller seiner Nachbarn, z.B. einer Galaxie!

Damit haben wir ein weiteres Messverfahren neben der bereits gelernten spektroskopischen Entfernungsmessung (→ Schulaufgabe).

Nun zu einem weiteren Zusammenhang, der wieder in eine weitere und letzte Entfernungsmessung mündet:

Christian Bienmüller