Das Astro-Bild der Woche zeigt eine visuelle Bestätigung der allgemeinen Relativitätstheorie: das sogenannte Einsteinkreuz. Dabei handelt es sich um ein Gravitationslinsensystem, das in Richtung des Sternbildes Pegasus zu finden ist. An dieser Stelle folgt normalerweise auch eine konkrete Entfernungsangabe, aber Gravitationslinsensysteme bestehen immer aus zwei verschiedenen Objekten, deren Entfernungen stark variieren können (dazu weiter unten mehr).
Im vorliegenden Fall scheint das von der NASA und ESA betriebene Weltraumteleskop Hubble eine Galaxie mit fünf Kernen abgebildet zu haben. Tatsächlich ist es jedoch so, dass nur der mittlere Punkt den galaktischen Kern darstellt. Die vier anderen Punkte, die in Form eines Kreuzes um den galaktischen Kern angeordnet sind, sind Mehrfachbilder eines Quasars, die sich in wesentlich größerer Entfernung befindet als die Galaxie.
Die Galaxie mit der kryptischen Katalogbezeichnung UZC J224030.2+032131 liegt rund 400 Millionen Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt. Ihre starke Gravitation lenkt das Licht des hinter ihr liegenden Quasars mit der Katalogbezeichnung QSO 2237+0305 ab und bündelt es, wodurch vier Bilder des Quasars entstehen. Der Quasar selbst ist mit ungefähr acht Milliarden Lichtjahren deutlich weiter entfernt als die Galaxie.
Gravitationslinsen dienen als direkter Beweis für Albert Einsteins allgemeine Relativitätstheorie, in der er die Raumzeitkrümmung durch große Massen oder Energien beschreibt. Einstein formulierte sie bereits 1915/16 und die Möglichkeit einer ersten (groben) Prüfung ergab sich circa drei Jahre später anlässlich der Sonnenfinsternis vom 29. Mai 1919. Einstein sagte voraus, dass Licht, welches den Rand der verfinsterten Sonne passiert, um 1,75 Bogensekunden abgelenkt werden sollte. Die Vorhersage konnte mit einer 20-prozentigen Abweichung bestätigt werden. Die Abweichung mag aus heutiger Sicht groß erscheinen, aber die Empfindlichkeit der Messinstrumente war zu der Zeit auch dementsprechend geringer. Nachfolgende Beobachtungen mit immer genaueren Messinstrumenten bestätigten Einsteins Vorhersage mehrmals aufs Neue.
Hubble machte die Aufnahme mit seiner Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC2) – sie stellt die bisher schärfste Ansicht des Einsteinkreuzes dar. Das Blickfeld umfasst einen Himmelsausschnitt von nur 26 * 26 Bogensekunden. Das entspricht ungefähr dem durchschnittlichen Winkeldurchmesser des Planeten Mars (der mit bloßem Auge lediglich als rötlicher Lichtpunkt wahrgenommen werden kann).
Gravitationslinsen spielen eine große Rolle in der beobachtenden Astronomie. Beispielsweise lassen sich mit ihrer Hilfe Galaxien im frühen Universum untersuchen, die ohne ihre Wirkung einfach nicht hell genug wären, um selbst von den empfindlichsten Teleskopen registriert zu werden. Darüber hinaus liefern sie auch Informationen über die Masse und die Massenverteilung der Objekte und können dafür herangezogen werden, bestimmte Parameter wie die Hubble-Konstante einzugrenzen.
Eine größere Version der Aufnahme gibt es unter:
http://cdn.spacetelescope.org/archives/images/large/potw1204a.jpg
Anmerkung der Redaktion
Die anderen drei Vorschläge für das Astro-Bild der Woche waren:
Bild 1: Der helle Quasar 3C 273
Bild 2: Kompositbild der Galaxie Perseus A
Bild 3: Leuchtende Filamente in der Galaxie UGC 7342
(THK)
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