Ferne Galaxienhaufen als Gravitationslinsen

Zu den interessantesten und verblüffendsten Erscheinungen der extragalaktischen Astronomie gehören Bilder von Sternsystemen, die nur aufgrund seltener zufälliger Konstellationen zu beobachten sind: Liegen zwei verschieden weit von der Erde entfernte Galaxien auf derselben Sichtlinie, dann wird das Licht der ferneren durch das Gravitationsfeld der näher gelegenen abgelenkt und wie durch eine optische Linse zum Beobachter hin fokussiert. Dieser nimmt dadurch im Idealfalle ein ringförmiges Bild des Hintergrundobjekts wahr; im allgemeinen sind jedoch mehrere bogenförmige Strukturen sichtbar (vergleiche Spektrum der Wissenschaft, September 1988, Seite 104, sowie Mai 1995, Seite 56).

Zwei besonders eindrucksvolle Beispiele einer solchen kosmischen Fata Morgana, bei der sogar große Galaxienhaufen als licht-ablenkende Systeme wirken, wurden kürzlich von einem Teleskop der Max-Planck-Gesellschaft (MPG) und der Europäischen Südsternwarte (ESO) sowie dem Hubble-Weltraumteleskop aufgenommen.

Einer der beiden Galaxienhaufen befindet sich im Sternbild Jungfrau und trägt die Bezeichnung RXJ1347.5-1145; er wurde kürzlich mit dem Röntgensatelliten ROSAT entdeckt. Nachfolgende Beobachtungen mit dem 2,20-Meter-Teleskop der MPG und der ESO auf dem Berg La Silla (Chile) ergaben, daß er etwa fünf Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Die Energieabstrahlung des Haufens im Röntgenbereich muß folglich sehr groß sein: Man schätzt sie auf das 1,5-Billionenfache der Sonnenleuchtkraft.

Auf einer nur drei Minuten belichteten Aufnahme entdeckte die Forschergruppe unter Leitung von Astronomen des Max-Planck-Instituts für Extraterrestrische Physik in Garching und des Osservatorio Astronomico di Brera in Merate (Italien) zu ihrer Überraschung zwei etwa fünf Bogensekunden lange Lichtbögen, die symmetrisch zur hellsten Galaxie im Haufen angeordnet sind (Bild 1). Spektren der beiden Bögen sollen nun Aufschluß über ihre Rotverschiebung und damit über die Entfernung des zugehörigen Hintergrundobjekts geben.

Das Hubble-Weltraumteleskop entdeckte im massereichen Galaxienhaufen Abell 2218 sogar 120 schmale Lichtbögen, die verzerrte Abbildungen einer äußerst weit entfernten Galaxien-Population sein müssen (Bild 2); die Aufnahme enthält allein sieben Mehrfachabbildungen.

In beiden Fällen wären die abgebildeten Hintergrundobjekte ohne die Verstärkung durch den Linseneffekt wegen ihrer enormen Entfernung nicht zu beobachten. Man hofft, durch genaue Untersuchung der Bilder Informationen darüber zu erhalten, wie Galaxien in der Frühzeit des Universums entstanden sind. (U.R.)

Aus: Spektrum der Wissenschaft 8 / 1995, Seite 24
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH

Download (Abo)

Kennen Sie schon …

Spektrum der Wissenschaft – Den Kosmos entschlüsseln – Vom Sonnensystem in die Tiefen des Universums

In dieser Ausgabe berichten wir über ferne Galaxien, das Sterben von Sternen, äußerst energiereiche Gammastrahlenblitze und neue Erkenntnisse zur Dunklen Energie. Weiter informieren wir Sie über Raumfahrtmissionen zu anderen Himmelskörpern, beispielsweise die der NASA-Sonde Europa-Clipper, welche den gleichnamigen Jupitermond auf die Existenz von Ozeanen untersuchen soll. Darüber hinaus: Teleskope der Superlative mit denen der Kosmos auch von der Erde aus, immer genauer beobachtet werden kann.

Sterne und Weltraum – Dunkle Materie: Funktioniert die Gravitation anders als gedacht?

Ein Universum voller Geheimnisse: Ist die Dunkle Materie wirklich unerlässlich, oder gibt es alternative Theorien der Gravitation? Wir nehmen verschiedene Modelle unter die Lupe und stellen spannende Ansätze gegenüber. Außerdem beleuchten Astronomen das längste bekannte kosmische Filament und Indien präsentiert sich als aufstrebende Raumfahrtnation. Und nicht zuletzt: Das Jahr 2024 brachte faszinierende Kometensichtungen – darunter einen, der mit bloßem Auge sichtbar war – Tsuchinshan-ATLAS. Ein Blick in die faszinierende Welt der Astronomie und Raumfahrt!

Sterne und Weltraum – Asteroid Psyche: Ziel der NASA-Mission

Die NASA-Raumsonde Psyche ist auf dem Weg zu einem außergewöhnlichen Asteroiden, der einen Blick in die Vergangenheit unseres Sonnensystems gewähren könnte. Radarbeobachtungen deuten darauf hin, dass er größtenteils aus Metall besteht – was wird die Sonde vorfinden, wenn sie 2029 dort ankommt? Darüber hinaus berichten wir über die Untersuchungsergebnisse der Raumsonde New Horizons, die im Kuipergürtel unerwartet viel Staub entdeckte. Ein Max-Planck-Wissenschaftler gibt uns eine Erklärung dafür. Wir informieren Sie über die neuesten Veränderungen im Doppelsternsystem T Coronae Borealis im Sternbild Nördliche Krone – könnte dort nun bald eine spektakuläre Nova stattfinden? In unserem Praxisbeitrag gibt es Beobachtungstipps für einen Streifzug durch das Sternbild Schwan. Spannende Themen warten darauf, von Ihnen entdeckt zu werden.

Schreiben Sie uns!

Beitrag schreiben

Beitrag darf veröffentlicht werden

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!