Das gruselige Hubble-Bild mit Spinnweben hilft bei der Erforschung der Dunklen Materie

Das Team des Hubble-Weltraumteleskops feiert morgen Halloween, indem es ein neues Hubble-Bild veröffentlicht , das die dunklen Spinnweben des Galaxienhaufens Abell 611 zeigt. Diese Ansicht liegt unglaubliche 3,2 Milliarden Lichtjahre entfernt und zeigt Hunderte von Galaxien, die miteinander verbunden sind Schwerkraft in eine riesige Struktur.

Das Bild wurde mit den Instrumenten Advanced Camera for Surveys und Wide Field Camera 3 von Hubble aufgenommen und kombiniert sowohl sichtbares Licht als auch Infrarotbeobachtungen.

Hunderte von kleinen Galaxien erscheinen in dieser Ansicht. Ihre Farben variieren. Einige sind orangefarben, während andere weiß sind. Die meisten erscheinen als unscharfe Ovale, aber einige haben deutliche Spiralarme. Es gibt auch viele dünne, lange, orangefarbene Bögen, die sich um die Mitte des Bildes krümmen, wo ein markantes orangefarbenes Leuchten zu sehen ist.
Zur Feier von Halloween bringt Ihnen Hubble dieses tintenschwarze Bild des Galaxienhaufens Abell 611, der sich etwa 3,2 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. ESA/Hubble, NASA, P. Kelly, M. Postman, J. Richard, S. Allen

Dieser besondere Haufen ist ein bevorzugtes Ziel für Astronomen bei ihrer Suche nach dem Verständnis einer unheimlichen Substanz: Dunkle Materie . Eine große Frage in der Kosmologie ist, warum große Strukturen wie Abell 611 nicht auseinanderfliegen, da sie anscheinend nicht genug Masse enthalten, um sich durch die Schwerkraft zusammenzuhalten. Die wichtigste Erklärung ist, dass sie tatsächlich viel mehr Masse enthalten, als wir sehen können, und diese hypothetische unsichtbare Masse wird als dunkle Materie bezeichnet.

Die Suche nach dunkler Materie hat sich jedoch als äußerst schwierig erwiesen. Dunkle Materie interagiert nicht mit Licht, was sie unsichtbar macht, und sie wurde nie direkt nachgewiesen. Kosmologen sind sich nicht einmal sicher, welche Form dunkle Materie annehmen könnte, obwohl viele glauben, dass es sich wahrscheinlich um eine Art Teilchen handelt. Auch wenn wir es nicht direkt sehen können, sind seine Auswirkungen auf das Universum klar. An Orten wie Abell 611 sehen wir ähnliche Effekte im großen kosmischen Maßstab, bei denen mehr Masse erforderlich ist, um das Verhalten von Galaxien zu erklären, als wir beobachten können.

Abell 611 ist besonders nützlich für die Untersuchung von Dunkler Materie, da es so viele massereiche Galaxien aufweist, die nahe beieinander erscheinen, dass es viele Beispiele für ein Phänomen zeigt, das Gravitationslinseneffekt genannt wird. Hier sitzt aus unserer Sicht ein massives Objekt vor einem anderen, und die Schwerkraft dieses Zwischenobjekts ist so groß, dass es die Raumzeit krümmt und das Erscheinungsbild des Lichts verändert, das vom Hintergrundobjekt kommt. Dies ist nützlich, da das Zwischenobjekt wie ein Vergrößerungsglas wirken kann, das das Licht von der weiter entfernten Galaxie beugt und uns extrem entfernte Objekte sehen lässt.

Sie können ein Beispiel für diesen Gravitationslinseneffekt in der Mitte des Bildes sehen, wo Licht von der Galaxie links von der Mitte durch die Masse des Galaxienhaufens bogenförmig verschmiert wurde. Der Linsengrad hilft uns nicht nur, entfernte Objekte zu sehen, sondern kann auch verwendet werden, um die Masse der beteiligten Objekte zu ermitteln. Auf diese Weise berechnet, ist die Masse des Clusters weitaus höher als die beobachtete Masse vermuten lässt, was die Idee unterstützt, dass es andere unsichtbare Materialien wie dunkle Materie geben muss, die den Cluster füllen.