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Welt der Wissenschaft: KOSMOLOGIE: Galaxien als natürliche Teleskope

Was für Einstein eine bloß theoretische Folgerung aus seiner Relativitätstheorie war, ist mittlerweile zu einer schon fast allgegenwärtigen, beobachtbaren Erscheinung geworden: In seinen verschiedenen Ausprägungen – seiner schwachen und seiner starken Form – dient der Gravitationslinseneffekt den Forschern zum Studium des jungen Universums, seiner großräumigen Struktur und der Entwicklung der Galaxien.
Der Gravitationslinseneffekt wurde zu Beginn des 20. Jahrhunderts von Albert Einstein beschrieben. Er bewirkt die Ablenkung des Lichts durch eine Massenverteilung entlang der Sichtlinie und läßt sich theoretisch durch die so genannte Gravitationsoptik behandeln – sie wurde im Rahmen der allgemeinen Relativitätstheorie entwickelt und verbindet topologische Eigenschaften der Raumzeit mit ihrer Energiedichte. Einsteins Entdeckung wurde (trotz seiner eigenen Skepsis) bald von großen Erwartungen hinsichtlich der beobachtenden Astronomie begleitet. Aber erst dank der heutigen enormen Fortschritte in der Beobachtungstechnik ist der Nachweis und die Analyse des abgelenkten und verstärkten Lichts durch solch natürliche Teleskope zu einem sich stürmisch entwickelnden Gebiet der Astrophysik geworden. Neue astronomische Beobachtungen haben zur Entdeckung zahlreicher Gravitationslinsensysteme geführt: Aufgrund der Anzahl der bis heute bekannt gewordenen Systeme sind für den gesamten Himmel mehr als eine halbe Million weiterer beobachtbarer Objekte dieser Art zu erwarten.Durch die Anwendung neu entwickelter automatischer Suchverfahren auf Archivbilder des Weltraumteleskops Hubble ergeben sich somit exzellente Aussichten, noch viele dieser faszinierenden Systeme zu finden.Die Untersuchung von Gravitationslinsen bietet den Astronomen die erstklassige Gelegenheit, die großräumige Verteilung der gesamten gravitierenden Materie, einschließlich ihrer dunklen Komponente, zu erforschen. Andererseits lassen sich mit Hilfe des Gravitationslinseneffekts auch weit entfernte Galaxien und Quasare detailliert untersuchen: Aus der Erforschung ihrer Eigenschaften ergeben sich Erkenntnisse über die Eigenschaften der ersten Sterne und der jüngsten Galaxien.

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