Ein Ring symbolisiert für viele ein sichtbares Symbol für Unsichtbares. Im Weltraum ist ein Ring aus Licht mehr als ein Symbol. Er weißt den Weg zu unsichtbarer Materie und ein Leuchtfeuer von Galaxien in der Ferne.
Ein Beitrag von Claudia Michalecz. Quelle: HARVARD-SMITHSONIAN CENTER FOR ASTROPHYSICS.
Albert Einstein sagte schon vor 70 Jahren voraus, dass solche Ringe gefunden werden würden. In einem auf 1936 datierten Dokument beschrieb er wie das Gravitätsfeld eines massiven Objektes den Raum verdreht und dadurch Licht reflektiert. In speziellen Fällen, kann das Licht von einem entfernten Objekt so verzerrt werden, dass es einen vollständigen Ring bildet. Dieser wird folglich auch Einstein-Ring genannt. „Ein Einstein-Ring ist eines der dramatischen Demonstrationen der generellen Relativitätstheorie im Kosmos“, meint Adam Bolton vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CFA). „Es bietet eine einzigartig Möglichkeit die massivsten Galaxien des Universums zu studieren.“
Die optische Illusion, erzeugt durch den verzerrten Raum, wird auch Gravitationslinse genannt. Bildlich gesehen handelt es sich um eine magnetische Linse im Raum, welche das Licht von entfernten Objekten bündelt und verstärkt. In der Gravitationslinse kann Licht von einer entfernten Galaxie durch eine weitere, dazwischen gedrängte Galaxie abgelenkt werden. Dabei können ein Bogen oder auch andere Formen entstehen. Wenn beide Galaxien genau in einer Linie stehen, kann das Licht zu der Form eines Bullauges geformt werden, wodurch die Erscheinung dann auch Einstein-Ring genannt wird. Die Form umrahmt die Galaxie regelrecht.
Astronomen kombinierten kürzlich die astronomische Wissensbestände von Sloan Digital Sky Survey (SDSS) und das NASA Hubble Weltraum Teleskop. Ziel war es bei 19 Galaxien eine vermutete Gravitationslinse zu bestätigen, welche anschließend zu den über 100 bisher entdeckten hinzugefügt werden konnten. Bei dem Studium der Bögen und Ringe, welche von den Kandidaten erzeugt wurden, konnten die Astronomen präzise die Masse der zugehörigen Galaxie messen. Innerhalb dieser 19 Kandidaten, konnten acht neue Einstein-Ringe entdeckt werden, bisher waren nur drei solcher Phänomene im sichtbaren Licht bekannt.
Die Vorarbeit zur Entdeckung der Linsen leistete das permanent laufende Projekt Sloan Lens ACS Survey (SLACS), welches unter der Leitung von Adam Boltons und Leon Koopmanns arbeitet. Das Projekt wählte aus mehren hunderttausenden optischen Spektren von elliptischen Galaxien, die Kandidaten aus. Von Hubble wurde schließlich die Advanced Camera for Survey dazu genutzt um diese zu bestätigen.
„Die große Reichweite von SDSS, zusammen mit der Bildqualität von Hubble, eröffnete uns eine noch nie da gewesene Möglichkeit um neue Gravitationslinsen zu entdecken“, erklärte Bolton. „Es gelang uns die eine aus alle 1.000 Galaxien herauszufinden, welche Anzeichen auf gravimetrischer Bündelung von anderen Galaxien aufweißt.“ Die gravimetrische Bündelung gibt Astronomen die zweitgrößte, direkte Probe, zur Messung der Verteilung von dunkler Materie. Dunkle Materie ist unsichtbar und ihre Existenz kann von Astronomen erst durch die Messung des Gravitationseinflusses festgestellt werden. Sie hoffen durch die Erforschung von dunkler Materie Einblicke in die Galaxiebildung zu erhalten. Durch die Untersuchung dieser Licht-bündelnden Gebilde versuchen Forscher mehre Milliarden Jahre in die Vergangenheit zu blicken und die Veränderung von sichtbarer und dunkler Materie zu untersuchen. „Mit dieser Information können wir die weit verbreitete Idee, dass die Galaxien sich durch eine Kollision und Verschmelzung kleiner Galaxien gebildet haben testen“, ist Koopman überzeugt.
Die SLACS Forschung, welche von Bolton am MIT (Massachusetts Institute of Technology) begonnen wurde, wird weiter fortgesetzt und derzeit hat das Team mit Hubble bereits 50 ihrer Kandidaten untersucht. Und es werden in den nächsten noch viele weiter Linsen vermutet und erwartet.
