Das Hubble-Weltraumteleskop der NASA hat eine Sammlung von Gravitationslinsen aufgenommen, die als Grundlage für zukünftige Beobachtungen mit dem Nancy Grace Roman Space Telescope dienen. Die Aufnahmen zeigen verschiedene Ausprägungen dieses Phänomens, das durch die Krümmung des Lichts durch massereiche Objekte entsteht.
Gravitationslinsen als kosmische Vergrößerungsgläser
Gravitationslinsen entstehen, wenn die Schwerkraft einer Galaxie oder eines Galaxienhaufens das Licht dahinterliegender Objekte verzerrt und verstärkt. Dieser Effekt, den Albert Einstein vorhersagte, ermöglicht die Beobachtung extrem entfernter Galaxien, die sonst nicht sichtbar wären. Die aktuellen Hubble-Bilder zeigen unterschiedliche Linsentypen, darunter doppelte Lichtbögen, Einsteinringe und vierfach verzerrte Galaxien.
Astronomen nutzen diese Aufnahmen, um Modelle der Linsensysteme zu erstellen. Diese Modelle helfen, die Masseverteilung in den vorderen Galaxien zu bestimmen, einschließlich der unsichtbaren Dunklen Materie. Besonderes Interesse gilt kleinen Unregelmäßigkeiten in den verzerrten Galaxienbildern, die auf Dunkle-Materie-Klumpen hinweisen könnten.
Zusammenarbeit von Hubble und Roman
Während Hubble hauptsächlich im sichtbaren und ultravioletten Bereich mit begrenztem Infrarotspektrum beobachtet, wird das Roman-Teleskop primär Infrarotlicht mit etwas sichtbarem Licht erfassen. Hubble bietet hochauflösende Einzelaufnahmen, Roman dagegen ein wesentlich größeres Sichtfeld für Panoramaaufnahmen des Universums.
Die aktuellen Hubble-Daten dienen zwei Zwecken: Sie liefern eigenständige Erkenntnisse über Dunkle Materie und bereiten die Analyse der umfangreicheren Roman-Beobachtungen vor. Forscher entwickeln anhand der Hubble-Bilder Methoden, um ähnliche Strukturen in den zukünftigen Roman-Aufnahmen effizient zu identifizieren. Interessante Funde von Roman könnten dann mit Hubbles präziser Abbildungstechnik im sichtbaren und UV-Bereich näher untersucht werden.
Die Aufnahmen zeigen auch Unterschiede in den Hintergrundgalaxien: Bläuliche Bögen deuten auf junge Sterne hin, rötliche auf ältere Sternpopulationen. Die meisten Linsengalaxien sind elliptische Galaxien – ältere, dichtere Systeme. Die Kombination beider Teleskope soll Aufschluss über die Entwicklung von Galaxien im frühen Universum geben.
- Quelle: NASA Hubble Space Telescope News
- Bildnachweis: NASA, ESA, X. Huang (University of San Francisco); Bildbearbeitung: Gladys Kober (NASA/Catholic University of America)