Die Linse verzerrend

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Eine optische Aufnahme von den Effekten einer Gravitationslinse: der verzerrte Anblick einer entfernten Galaxie, nachdem ihr Licht eine näher gelegene Galaxie passierte, deren Schwerkraft das Bild zu einem Ring verbogen hat. ESA / NASA und Hubble

 

Eine der bizarrsten Vorhersagen von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie ist die Existenz Schwarzer Löcher, Objekte, die so dicht sind, daß nicht einmal Licht ihrem gravitativen Zugriff entkommen kann. Eine damit in Beziehung stehende Voraussage der ART ist, daß der Weg, den Licht nimmt, durch die Anwesenheit von Masse abgelenkt werden kann, so daß Materie manchmal als Linse wirkt – eine sogenannte “Gravitationslinse” – und Verzerrungen in Aufnahmen von Objekten erzeugt, die sich hinter der Linse befinden. Während der heute berühmten, totalen Sonnenfinsternis vom 29. Mai 1919 bestätigten Wissenschaftler diese grundlegenden Aussagen der Einsteinschen Theorie, in dem sie Sternlicht, das durch die Gravitation der Sonne abgelenkt wurde, beobachteten.

Seither haben Astronomen viele kosmische Beispiele für Gravitationslinseneffekte gesehen, wenn Licht von einer entfernten Galaxie verstärkt und verzerrt wird, sobald es eine näher gelegene Galaxie (oder einen Galaxienhaufen) auf dem Weg zur Erde passiert. Die beiden Astronomen Avi Loeb und Rosanne Di Stefano vom CfA haben mit drei weiteren Kollegen die Auswirkungen berechnet, sobald die Gravitationslinse (die Galaxie) zusätzlich ein supermassereiches Schwarzes Loch enthält. Da die meisten, wenn nicht alle Galaxien supermassereiche Schwarze Löcher beherbergen, könnte die auftretende höhere Komplexität des Bildes häufig vorkommen.

Die Wissenschaftler kommen zu dem Ergebnis, daß ein zentrales supermassereiches Schwarzes Loch tatsächlich das Bild einer entfernteren Galaxie verzerren kann, indem weiterer Bildpunkte hinzugefügt werden. Jedoch sind diese neuen Strukturen gewöhnlich sehr lichtschwach und vermutlich mit heutigen Instrumenten nicht auffindbar. Allerdings betonen die Astronomen, daß neue Einrichtungen, besonders für Radiowellen, in der Lage sein sollten, diese zu entdecken und wenn man dann die verzerrte Form einer durch Schwerkraft abgebildeten Galaxie auswertet, die Auswirkungen eines zentralen supermassereichen Schwarzen Lochs berücksichtigt werden müssen.

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