Auf diesem Hubble-Bild verzerrt ein riesiger Galaxienhaufen die Raumzeit

Eskere Guru

Jede Woche teilen Wissenschaftler, die das Hubble-Weltraumteleskop verwenden, ein Bild von diesem beliebten Stück Weltraumtechnologie, und das Bild dieser Woche zeigt ein wichtiges astronomisches Phänomen in Aktion. Während Weltraumteleskope sehr weit entfernte Objekte beobachten können, wenn sie hell genug sind, gibt es immer noch einen Großteil des Universums, der zu weit entfernt ist, um beobachtet zu werden – weshalb Forscher ein natürliches Phänomen namens Gravitationslinsen nutzen.

Gravitationslinsen treten auf, wenn ein Objekt wie eine Galaxie oder ein Galaxienhaufen so viel Masse hat, dass es die Raumzeit merklich verzerrt. Alles mit Masse krümmt die Raumzeit etwas, aber normalerweise ist dieser Effekt so gering, dass er effektiv unsichtbar ist. Aber wenn das Objekt etwas mit so viel Masse wie eine große Galaxie oder sogar eine Ansammlung von Galaxien ist, dann kann diese Verzerrung für uns signifikant genug sein, um es zu beobachten.

Dieses Verzerren kann sehr nützliche Effekte haben, da es Licht beugt, das von weit entfernten Objekten kommt. Wenn sich zwischen uns und einer schwachen, fernen Galaxie ein massiver Galaxienhaufen befindet, kann der Gravitationslinseneffekt wie ein Vergrößerungsglas wirken und das Licht des Hintergrundobjekts heller machen. Dadurch können Astronomen einige der am weitesten entfernten – und damit auch einige der ältesten – Galaxien im Universum sehen.

Ein massiver Galaxienhaufen im Sternbild Walfisch dominiert die Mitte dieses Bildes des NASA/ESA-Weltraumteleskops Hubble. Dieses Bild ist mit einer ruhigen Ansammlung elliptischer und spiralförmiger Galaxien bevölkert, aber Galaxien, die den zentralen Haufen umgeben – der den Namen SPT-CL J0019-2026 trägt – erscheinen in hellen Bögen gestreckt, als ob sie durch ein gigantisches Vergrößerungsglas verzerrt würden. Diese kosmische Verzerrung wird als Gravitationslinseneffekt bezeichnet und tritt auf, wenn ein massives Objekt wie ein Galaxienhaufen ein ausreichend starkes Gravitationsfeld hat, um das Licht von Hintergrundobjekten zu verzerren und zu verstärken.
Ein massiver Galaxienhaufen im Sternbild Walfisch dominiert die Mitte dieses Bildes des NASA/Europäischen Weltraumteleskops Hubble. ESA/Hubble & NASA, H. Ebeling

In diesem Hubble-Bild sitzt der Galaxienhaufen SPT-CL J0019-2026 im Zentrum. In einer Entfernung von 4,6 Milliarden Lichtjahren ist es die Masse dieses riesigen Haufens, der den Linseneffekt erzeugt, und Sie können sehen, dass das Licht von Galaxien um den zentralen Haufen herum als Ergebnis des Linseneffekts in längliche Formen gestreckt wird. Ohne den Linseneffekt wären diese Hintergrundgalaxien zu weit entfernt, um sie zu sehen, sodass Hubble durch die Nutzung des Linseneffekts sogar noch weiter in den Weltraum sehen kann.

Dieses Bild wurde als eine Art „Bonus“-Bild im Rahmen eines Lückenfüllprojekts aufgenommen. Teleskope wie Hubble erhalten weitaus mehr Bewerbungen von Wissenschaftlern, die sie verwenden möchten, als untergebracht werden können, daher ist die Zeit an einem Teleskop sehr kostbar. Aber zwischen verschiedenen Beobachtungen mit dem Teleskop gibt es manchmal kleine Lücken, und die Forscher machen das Beste aus dieser Freizeit, indem sie sie nutzen, um interessante Ziele wie diesen Galaxienhaufen zu beobachten.