Abenteuer Astronomie

Genau 50 Jahre ist das Quasar-Phänomen jetzt alt, und unzählige dieser extrem hellen aktiven Kerne meist sehr weit entfernter Galaxien sind bereits beobachtet worden. Doch erst jetzt ist Astronomen eine kuriose und möglicherweise fundamentale Eigenschaft ihrer Helligkeitsschwankungen aufgefallen, die sie zu verblüffend guten Entfernungsmessern im Universum machen könnte – ganz unabhängig von der Bestimmung ihrer Rotverschiebungen. Die Expansion des Kosmos bringt es mit sich, dass die Zeit in weit entfernten Galaxien von der Erde aus betrachtet deutlich langsamer abzulaufen scheint, eine Zeitdilatation, die Kosmologen selbstverständlich bekannt ist: Um die »wahren« Lichtkurven entfernter Quellen zu sehen, muss man sie zeitlich stauchen, was natürlich die Kenntnis ihrer Entfernungen voraussetzt. Bei 14 mit besonders hoher Zeitfolge fotometrierten Quasaren hat man dies nun gemacht: Sie liegen von der Erde aus gesehen hinter den Magellanschen Wolken, die für das MACHO-Projekt ununterbrochen fotografiert werden.

Als man nun die Lichtkurven dieser Quasare den spektroskopisch gemessenen Entfernungen entsprechend in der Zeitachse korrigierte, war das Staunen groß: Sie zeigen die schon lange bekannten schnellen Helligkeitsschwankungen auf einer Zeitskala von einigen hundert Tagen, bei denen sich der Verlauf der Lichtkurve jeweils durch eine Gerade beschreiben lässt. Und der Absolutwert der Steigung dieser Geraden – egal ob die Helligkeit steigt oder fällt – ist bei allen Quasaren aus dem MACHO-Programm praktisch identisch, obwohl sie sich in anderen Eigenschaften unterscheiden! Eine Erklärung für diesen rein empirischen Befund ist nicht ersichtlich, und es lässt sich angesichts der kleinen Zahl der Quasare auch noch nicht verlässlich behaupten, dass hier ein universelles Gesetz gefunden wurde. Aber einmal angenommen, weitere Untersuchungen bestätigen genau diesen Effekt, dann hätte die beobachtende Kosmologie plötzlich eine »Standard-Uhr« in Händen. Man müsste nur mit hinreichender Präzision die Lichtkurve eines Quasars messen und die entsprechenden schnellen Schwankungen – es gibt auch überlagerte langfristigere Trends, die eventuell auch wieder konstante Steigungen haben – identifizieren und ihre Steigungen messen und schon wüsste man die Entfernung. Mit einigen gezielten großflächigen Fotometrieprogrammen könnte man sich dann Millionen von Entfernungsmarken quer durch den Kosmos beschaffen.

Daniel Fischer