Schlagwort: Gravitationslinse

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Abell 2218 – eine Galaxienhaufen-Linse

Im Bild sind viele Galaxien verteilt. Die zarten Bögen im Bild sind Bilder von Galaxien, die noch weiter entfernt sind.

Credit: Andrew Fruchter (STScI) et al., WFPC2, HST, NASA; Digital nachbearbeitet: Al Kelly

Beschreibung: Was sind diese seltsamen Fasern? Es sind Galaxien im Hintergrund. Gravitation kann Licht beugen, daher wirken große Galaxienhaufen als Teleskope, die Bilder von Hintergrundgalaxien zu länglichen Strängen verzerren.

Fast alle hellen Objekte auf diesem Bild des Weltraumteleskops Hubble sind Galaxien des Haufens Abell 2218. Der Haufen ist so massereich und kompakt, dass seine Gravitation das Licht von dahinter liegenden Galaxien beugt und bündelt. Ein Ergebnis dessen sind Mehrfachbilder der Hintergrundgalaxien, die zu langen, zarten Bögen verzerrt sind – ein einfacher Linseneffekt, ähnlich wie wenn man ferne Straßenlampen durch ein Weinglas betrachtet.

Der Galaxienhaufen Abell 2218 ist etwa drei Milliarden Lichtjahre entfernt und liegt im nördlichen Sternbild Drache (Draco). Die Stärke dieses massereichen Haufenteleskops erlaubte Astronomen* eine Galaxie mit einer Rotverschiebung von 5,58 zu entdecken.

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Die Einsteinkreuz-Gravitationslinse

Nitten im Bild leuchten vier eng beisammen stehende Lichtflecken, umgeben von einem blassen galaxienförmigen Nebel. Der Rest des Bildes ist dunkel mit wenigen sehr blassen Lichtpunkten.

Credit und Bildrechte: J. Rhoads (ASU) et al., WIYN, AURA, NOAO, NSF

Beschreibung: Die meisten Galaxien haben nur einen Kern – hat diese Galaxie vier? Die seltsame Antwort führt Astronominnen* zu dem Schluss, dass der Kern der Galaxie auf diesem Bild nicht einmal sichtbar ist. Stattdessen stammt das Kleeblatt in der Mitte vom Licht eines Quasars im Hintergrund. Das Gravitationsfeld der sichtbaren Vordergrundgalaxie bricht das Licht dieses fernen Quasars in vier einzelne Bilder. Der Quasar muss genau in der Sichtlinie hinter der Mitte der massereichen Galaxie stehen, um ein Trugbild wie dieses zu bilden. Der Effekt ist als Gravitationslinseneffekt bekannt, und dieses spezielle Objekt trägt die Bezeichnung Einsteinkreuz. Noch merkwürdiger ist, dass die relative Helligkeit der Bilder des Einsteinkreuzes variiert, weil sie bisweilen durch einen zusätzlichen Gravitationslinseneffekt einzelner Sterne in der Vordergrundgalaxie verstärkt werden.

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Schwache Gravitationslinsen verzerren das Universum

In einem Quader, der von weißen Linien skizziert ist, befindet sich ein rötliches Gespinst, in dem die Bahnen von drei Objekten markiert sind. An den Enden der Bahnen sind cyanfarbene Ovale.

Credit: S. Colombi (IAP), CFHT Team

Ist das ferne Universum wirklich so, wie wir es sehen? Weltraumforschende hoffen das nicht. Die Dunkle Materie im Raum dazwischen, die normalerweise unsichtbar ist, zeigt vielleicht ihre Präsenz, indem sie Bilder aus dem fernen Universum verzerrt, ähnlich wie ein altes Fenster Bilder von der anderen Seite verformt.

Wenn man feststellt, wie sehr die Hintergrundgalaxien ungewöhnlich flach und ihren Nachbargalaxien auffallend ähnlich erscheinen, kann man die Verteilung der Dunklen Materie abschätzen, die diese schwache Gravitationslinsenverzerrung verursacht.

Mit dem Canada-France-Hawaii-Teleskop (CFHT) wurden 200.000 weit entfernten Galaxien aufgenommen. Die Auswertung der Formen dieser Galaxien lässt ein massereiches Netzwerk von verteilter Dunkler Materie vermuten. Aus künftigen Ergebnissen kann man vielleicht sogar Details dieser Verteilung erkennen.

Dieses computergenerierte Simulationsbild zeigt, wie Dunkle Materie (rot) den Lichtweg und die scheinbare Form von weit entfernten Galaxien – blau dargestellt – verzerrt.

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Neutronenstern Erde

Der Himmel ist voller atemberaubender Bilder, von denen viele im World Wide Web verfügbar sind. Jeden Tag zeigen wir ein anderes Bild unseres faszinierenden Universums, zusammen mit einer kurzen Erklärung, die von einem Berufsastronomen verfasst wird.

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Wenn man die Erde auf die ultrahohe Dichte eines Neutronensterns komprimieren könnte, würde sie vielleicht wie auf diesem Computerbild aussehen. Wegen des sehr starken Gravitationsfeldes lenkt ein Neutronenstern das Licht des Himmelshintergrundes stark ab. Wenn ihr genau hinseht, erkennt ihr zwei Bilder des Sternbildes Orion. Die Anziehungskraft dieses speziellen Neutronensterns wäre so groß, dass kein Teil des Neutronensterns außerhalb des Sichtfeldes liegt. Das Licht wird sogar von der Rückseite des Neutronensterns durch Gravitation nach vorne gelenkt.

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