Standardkerzen im All

Der Sternenhimmel im Februar. Von Felicitas Mokler

Das Weltall erscheint uns unermesslich. Dennoch haben Astronomen verschiedene Tricks zur Hand, mit denen sie die Entfernung der Sterne in unserer Milchstraße, aber auch von anderen Galaxien oder sogar weit entfernten Quasaren bestimmen können. In unserer kosmischen Nachbarschaft ist das noch relativ leicht. Dort verwenden Astronomen eine Methode, die sich auch auf der Erde gut nachvollziehen lässt. Peilt man bei ausgestrecktem Arm erst mit dem linken, dann mit dem rechten Auge den Daumen an, so erscheint dieser bezüglich einer Landschaft im Hintergrund vom einen zum anderen Mal versetzt. Diese so genannte Parallaxenmethode machen sich auch die Astronomen zu nutze. Statt des Abstands zwischen linkem und rechtem Auge verwenden sie als Basislinie den Durchmesser der Erdbahn um die Sonne. Beobachten sie einen Stern um ein halbes Jahr versetzt, erscheint dieser mit Bezug auf Hintergrundsterne jeweils an einem etwas anderen Ort am Himmel. Je weiter ein Stern entfernt ist, desto enger liegen die beiden scheinbaren Sternörter am Himmelsgewölbe beieinander. Auf diese Weise ließen sich bisher Sternentfernungen bis etwa 3000 Lichtjahre messen. Mit dem Satelliten Gaia, der wesentlich genauer messen kann, verzehnfacht sich dieser Radius derzeit.

Für größere Entfernungen greifen die Astronomen auf eine andere Technik zurück: Nicht weit vom Himmelspol entfernt befindet sich das unscheinbare Sternbild des Kepheus. Der vierthellste Stern dieser Konstellation, Delta Cephei, ändert regelmäßig seine Helligkeit mit einer Periode von nur 5,3 Tagen. Der Unterschied zwischen minimaler und maximaler Helligkeit ist mit rund einer Größenklasse so groß, dass sich die Schwankung auch gut mit bloßem Auge verfolgen lässt.

Als die Astronomin Henrietta Swan Leavitt am Harvard College Observatory Anfang des 20. Jahrhunderts Fotoplatten mit Sternaufnahmen auswertete, stieß sie in den Magellanschen Wolken auf 1777 Sterne, deren Helligkeit nach jenem Muster von Delta Cephei variierte. Dabei fand Leavitt heraus, dass die Schwankungsperiode umso länger war, je heller die Sterne strahlten, und entdeckte die Periode-Helligkeits-Beziehung für diesen Sternentyp.

Wenig später gelang es den Forschern, die Entfernung ähnlicher Cepheidensterne innerhalb der Milchstraße zu bestimmen und ihre Helligkeit mittels der Parallaxenmethode zu eichen. (Die Entfernung der Magellanschen Wolken war damals nämlich noch nicht bekannt.) Damit wurde klar: Die Cepheiden gehorchen einer einfachen Periode-Leuchtkraft-Beziehung. Seither steht den Astronomen ein wichtiges Werkzeug zur Entfernungsbestimmung auch für Objekte außerhalb unserer Galaxis zur Verfügung.

Denn kennt man die Periode eines Cepheiden-Veränderlichen, lässt sich auf seine Leuchtkraft schließen und aus ihr und der beobachteten Helligkeit wiederum seine Entfernung ermitteln. Mit heutigen Teleskopen wie dem Hubble-Weltraumobservatorium funktioniert diese Methode selbst für ferne Galaxien bis zu Distanzen von 60 Millionen Lichtjahren. Somit spielen Cepheiden eine Schlüsselrolle bei der Festlegung der kosmischen Entfernungsskala. Für noch größere Distanzen müssen die Astronomen allerdings auf noch weiter ausgeklügelte Methoden zurückgreifen. Aber das ist eine andere Geschichte.

In Aufnahmen der magellanschen Wolken fielen Henrietta Leavitt 1777 veränderliche Sterne auf, deren Helligkeit ähnlich wie beim Stern Delta Cephei im Sternbild Kepheus regelmäßig schwankte. Daraus leitete sie die Periode-Helligkeits-Beziehung für Cepheidensterne ab.
In Aufnahmen der magellanschen Wolken fielen Henrietta Swan Leavitt 1777 veränderliche Sterne auf, deren Helligkeit ähnlich wie beim Stern Delta Cephei im Sternbild Kepheus regelmäßig schwankte. Daraus leitete sie die Periode-Helligkeits-Beziehung für Cepheidensterne ab.

Die Position der Sternbilder:

Am Februarhimmel warten die klassischen Wintersternbilder auf. Im Nordwesten verabschiedet sich noch die Herbstkonstellation Pegasus zu Beginn der Nacht und zieht Andromeda hinter sich her. Deutlich höher steht noch der Perseus. Im Westen gehen langsam die Fische unter. Im Süden bietet das markante Wintersechseck Orientierung: Seine Ecksterne sind Aldebaran, das blutunterlaufene Auge im Stier, Kapella, der Hauptstern im Fuhrmann, Pollux in den Zwillingen, Prokyon im kleinen Hund, Sirius im großen Hund und Rigel im Orion. Weiter im Osten treffen wir auf der Ekliptik auf Krebs und Löwe. Im Nordosten steigt Bootes, der Bärenhüter, mit Arktur empor.

Der Sternenhimmel Anfang Februar über Frankfurt am Main um 22:30 MEZ.
stellarium/F. Mokler

Position der Planeten:

In der zweiten Monatshälfte erscheint unser Nachbarplanet Venus am Abendhimmel über dem Westhorizont. Der rote Mars lässt sich während des ganzen Monats in den frühen Morgenstunden beobachten. Der helle Jupiter wird im Monatsverlauf in der zweiten Nachthälfte zum dominierenden Star am Nachthimmel. Der Ringplanet Saturn steht am Morgenhimmel über dem Osthorizont. Uranus im Sternbild Fische lässt sich am Abendhimmel mit Fernglas oder Teleskop auffinden.

Lauf des Mondes

Am 7. Februar tritt der abnehmende Halbmond in das Sternbild Waage ein. Zu Neumond hält sich der Erdtrabant am 15. des Monats im Steinbock auf. Der wieder zunehmende Halbmond durchquert am 23. Januar den Stier.

Am frühen Abend des 25. Februar zeigt sich auf dem Erdtrabanten ab etwa 19:45 Uhr ein besonderes Schauspiel, das sich gut mit dem Fernglas beobachten lässt: Der „Goldene Henkel“. Die auf der Nachtseite liegenden Berggipfel des lunaren Juragebirges reflektieren das Sonnenlicht, während die davor angrenzende Tiefebene Sinus Iridum noch im Schatten liegt.


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