Entfernung einer Galaxie bestimmen?

Momentan geht gerade die Meldung der am weitesten entfernten bisher gesichteten Galaxie durch die Medien. Trotz einiger Suche konnte ich keine Antwort auf eine einfache Frage finden: Wie bestimmt man die Entfernung einer Galaxie, gerade einer sehr weit entfernten, möglichst genau?

Viele Quellen berichten von sogenannten „Standardkerzen“. Man geht davon aus, dass die Periode der Helligkeitsschwankung der Cepheiden von ihrer maximalen Helligekeit abhängt und glaubt so über die Periode die max. Helligkeit und damit auch die Distanz (über Vergleichswerte aus unserer Galaxie)errechnen zu können. Eine andere Möglichkeit besteht anscheinend darin, sich an einer bestimmten Art von Supernova-Explosion zu orientieren, die ebenfalls stets ähnlich hell sein sollte.

Findet man denn nun in den meisten (nahen) Galaxien solche Standardkerzen? Und sind solche Messungen (da sie auf etlichen Annahmen beruhen) nicht reichlich ungenau?

Als alternative Methode zur Distanzbestimmung wird - anscheinend gerade bei grossen Distanzen - die Rotverschiebung zu Rate gezogen. Ist Hubbels Theorie nicht eher eine ‚Vermutung‘? Wie sicher sind denn die ‚Rotverschiebungsdaten‘ bzw. wie genau lässt sich aus dieser Idee die Entfernung einer Galaxie berechnen? Und, ist es nicht so, dass die Rotverschiebung gerade in grosser Entfernung keine linearen Daten ergibt, bzw. was ist an der Theorie drann, dass die Rotverschiebung z.T. auch durch einen Energieverlust des Lichts erklärt werden könnte?

Eine Menge Fragen, die hoffentlich nicht alle bereits beantwortet wurden.

Hallo,

Momentan geht gerade die Meldung der am weitesten entfernten
bisher gesichteten Galaxie durch die Medien. Trotz einiger
Suche konnte ich keine Antwort auf eine einfache Frage finden:
Wie bestimmt man die Entfernung einer Galaxie, gerade einer
sehr weit entfernten, möglichst genau?

Am genauesten durch Supernovae (allerdings muss da erst eine passieren in der Galaxie oder einer benachbarten).

Findet man denn nun in den meisten (nahen) Galaxien solche
Standardkerzen?

Ja, die gibts sogar en Masse.

Und sind solche Messungen (da sie auf etlichen
Annahmen beruhen) nicht reichlich ungenau?

Nein, weil sich die verschiedenen Entfernungsbestimmungsmethoden überschneiden. Es ist also möglich, bei allen Objekten mehrere Methoden anzuwenden. Da sich diese nicht widersprechen, ist das ganze relativ genau. Wobei „genau“ in astronomischen Sinn durchaus heißten kann +/- 100 Millionen Lichtjahre oder mehr. Aber bei Entfernungen von 10 Milliarden Lichtjahren sind die Abweichungen nicht mehr wirklich schlimm.

Als alternative Methode zur Distanzbestimmung wird -
anscheinend gerade bei grossen Distanzen - die Rotverschiebung
zu Rate gezogen. Ist Hubbels Theorie nicht eher eine
‚Vermutung‘?

Nein, sie ist inzwischen so stark experimentell gesichert, dass das alles in trockenen Tüchern ist. Das System von Hubble funktioniert also schon, natürlich ist es aber auch etwas ungenau, weil der exakte Wert der Hubble-Konstante noch nicht bekannt ist. Aber dafür gibts ja auch die Supernovae, um hier eine alternative Methode zu haben.

Wie sicher sind denn die ‚Rotverschiebungsdaten‘
bzw. wie genau lässt sich aus dieser Idee die Entfernung einer
Galaxie berechnen?

Rein auf der Rotverschiebung basierend ist es relativ ungenau (etwa Faktor 1-2). Entfernungsbestimmung ist meist ein Zusammenspiel von mehreren Methoden.

Und, ist es nicht so, dass die
Rotverschiebung gerade in grosser Entfernung keine linearen
Daten ergibt,

Ja, aber die Abweichung von einer linearen Änderung ist nicht so groß, dass sie besonders große Abweichungen geben würde. Und wie gesagt, mit den Supernovae vom Typ 1A lassen sich diese Abweichungen sogar bestimmen.

bzw. was ist an der Theorie drann, dass die
Rotverschiebung z.T. auch durch einen Energieverlust des
Lichts erklärt werden könnte?

Nichts, diese „Theorien“ können experimentell widerlegt werden.

Entfernungsbestimmung ist an für sich ein sehr komplexes Thema.
Was ich dir erstmal empfehlen würde als „Lektüre“

Entfernungsbestimmung für Einsteiger:
http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centaur…
http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centaur…
http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centaur…

Müdes Licht für Einsteiger:
http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centaur…

mfg
deconstruct

Danke!
Herzlichen Dank für die umfassende Antwort, Fragen bleiben da keine offen.