Das Universum ist ungeheuer groß und geheimnisvoll.
Um seine Geheimnisse aufzudecken verwenden wir Teleskope wie Hubble, aber die Natur hat einige eigene Tricks, uns auf unserem Weg zu helfen
Tricks des Lichts, die bedeuten, dass wir sehr schwache und weit entfernte Galaxien sehen können -
Galaxien, die wir anders nicht sehen könnten.
Folge 70: Um kosmische Ecken blicken
Präsentiert von Dr. J, alias Dr. Joe Liske
Hallo zusammen und willkommen zu einer weiteren Episode des Hubblecast!
Hubble hat einige der tiefsten Bilder des Universums aller Zeiten produziert
aber selbst diese außergewöhnlichen Bilder haben ihre Grenzen.
Wir wissen, dass es Galaxien gibt, die einfach zu weit entfernt sind und daher zu schwach, um auch in diesen extrem tiefen Bildern aufzutauchen.
Also, was können wir tun?
Nun, wir können entweder ein größeres Teleskop bauen oder wir könnten clever sein und eines der Teleskope der Natur nutzen
Ich spreche über ein Phänomen namens Gravitationslinseneffekt.
Nimmt man so etwas wie eine Galaxie.
Voller Sterne, Gas, Dunkle Materie und Staub, ist die Schwerkraft dieser Galaxie so enorm,
dass sie sich auf die Region in der sie sich befindet auswirkt und die Struktur des umgebenden Raumes verzerrt.
Nicht nur Galaxien tun dies.
Jedes Objekt, das Masse hat verzerrt den Raum um ihn herum mit seiner Schwerkraft, von großen Galaxienhaufen bis hin zu einzelnen Sternen.
Im Weltraum reist Licht immer entlang gerader Linien.
Aber was ist eine gerade Linie?
Nun, es ist die kürzeste Entfernung zwischen zwei Punkten.
Aber in einem gekrümmten Raum mag der kürzeste Abstand zwischen zwei Punkten für uns nicht unbedingt besonders gerade aussehen.
Nun, was das bedeutet ist, dass, wenn ein Lichtstrahl ganz in der Nähe eines massiven Objektes verläuft, welches den Raum um sich herum krümmt, ist der Lichtstrahl gebogen.
Als Ergebnis wirkt das Objekt bzw. der durch die Schwerkraft gekrümmte Raum um es herum, wie eine Linse;
eine Gravitationslinse, die Licht in unserer Teleskope lenkt, welches ansonsten nie dort angekommen wäre.
Diese Ablenkung bedeutet, dass weit entfernte und lichtschwache Objekte plötzlich, vom Rand einer nahen "Linse" aus spähend, gesehen werden können
obwohl sie ganz anders als erwartet aussehen mögen.
Wir sehen ferne Galaxien, die als Bögen am Himmel um ihre Linsen "gelinst" wurden
Zum Beispiel, der Bogen um diesen Galaxienhaufen ist kein fotografischer Fehler, sondern eine zweite, weiter entfernte Galaxie - verformt, aber sichtbar.
Oder, wenn alles perfekt ausgerichtet ist, sehen wir einen Lichtring, der die riesige Galaxie im Vordergrund umschließt
Diese perfekten Ringe - als Einstein-Ringe bekannt - sind so selten, dass nur eine Handvoll jemals im sichtbaren Licht beobachtet wurden.
Vor ein paar Jahren beobachtete Hubble einen noch selteneren kosmischen Zufall -
ein unglaublicher Doppelring, wo Hubble das Licht von nicht nur einer, sondern zwei Galaxien, die perfekt hinter einer näheren Galaxie ausgerichtet sind, sehen kann.
Lensing kann komische und amüsante Formen kreieren.
Nehmen wir das Hubble-Bild des Galaxienhaufens Abell 68.
Der zentrale Teil des Bildes wird durch Linseneffekte des Clusters verzerrt und in Streifen hinaus gestreckt
aber in der oberen Ecke sichtbar ist ein kosmischer Space Invader!
Diese deformierte Galaxie ist sogar doppelt sichtbar,
da das Licht zwei getrennten Pfaden um eine elliptische uns näheren Galaxie folgt, bevor es uns erreichet.
Jetzt verzerrt eine Gravitationslinse nicht nur die Bilder von Hintergrundquellen in lustigen Formen,
aber sie macht sie tatsächlich heller.
Das bedeutet, dass bei Verwendung einer Gravitationslinse, wir tatsächlich schwächere und daher weiter entfernte Objekte sehen können, als es sonst möglich wäre.
Auch werden die Bilder vergrößert, so dass wir mehr Details sehen können - ganz als würden wir eine normale Lupe verwenden.
Dies ist nicht die einzige faszinierende Auswirkung, die der Gravitationslinseneffekt erzeugen kann
Nehmen Sie diese fünf Quasare, die im Jahr 2006 mit Hubble fotografiert wurden.
Sie sehen sich alle sehr ähnlich und sind dicht beieinander ... vielleicht ein wenig zu ähnlich.
In der Tat, sind dies nicht Quasar-Fünflinge, sondern ein einziger Quasar, fünf separate mal gesehen, da sein Licht von einem riesigen Galaxienhaufen im Vordergrund gelinst wird.
Trotzdem es bizarr ist, kann dieses mehrfache Bild sehr nützlich für Astronomen sein und ermöglicht es uns, herauszufinden, wie das Licht von diesem entfernten Objekt zu uns gereist ist
Diese seltsamen kosmischen Doppelgänger können verwendet werden, um sowohl die Eigenschaften der Gravitationslinse und das Universum selbst zu erforschen - zum Beispiel, wie es sich ausdehnt.
Hubbles Frontier Fields Beobachtungskampagne, die im Oktober 2013 begann,
wird die Vergrößerungsleistung von Gravitationslinsen mit der Lichtsammelleistung von Hubble kombinieren, um noch tiefer ins ferne Universum einzutauchen
Also, achtet auf den Weltraum!
Das war Dr. J, Abmeldung für eine weitere Episode des Hubblecast. Wieder einmal hat die Natur uns jenseits unserer wildesten Vorstellungen überrascht.
Der Hubblecast wird von der ESA / Hubble bei der Europäischen Südsternwarte in Deutschland produziert.
Die Hubble-Mission ist ein Projekt der internationalen Zusammenarbeit zwischen der NASA und der Europäischen Weltraumorganisation.
www.spacetelescope.org
Transkript: ESA/Hubble; Übersetzung: Tassilo Waldeck