Paul M. Sutter in Universe Today – Übersetzt von Harald Horneff
In dieser Serie erkunden wir die sonderbare, doch auch wunderbare Welt der astronomischen Fachsprache! Das Thema heute: Gravitationslinse!
Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie sagt uns, daß Materie und Energie das Gewebe der Raumzeit biegen und verformen. Diese Biegung und Verformung ist genau das, was wir als Schwerkraft erleben, da die Verformungen der Raumzeit der Materie vorgeben, wie sie sich bewegen soll. Diese Krümmung gilt nicht nur für Materie, sondern auch für Licht.
Das bedeutet, daß die Schwerkraft den Weg des Lichts in einem Phänomen krümmt, das als Gravitationslinseneffekt bekannt ist. Dies war eine der ersten Vorhersagen der Relativitätstheorie, und eine von Sir Arthur Eddington geleitete Expedition zur Beobachtung der Krümmung des Sternenlichts während einer totalen Sonnenfinsternis war der erste Test von Einsteins berühmter Theorie.
Es gibt drei Arten von Gravitationslinsen, je nachdem, wie stark die Wirkung ist.
Die erste Art wird als starker Gravitationslinseneffekt bezeichnet. Astronomen beobachten diese Art von Linseneffekt in der Nähe riesiger Galaxienhaufen. Wenn Licht von Hintergrundgalaxien durch den Galaxiencluster oder in dessen Nähe läuft, wird dieses Licht gebeugt, verzerrt und folgt manchmal sogar getrennten Wegen. Die Hintergrundgalaxie erscheint dann verzogen und verzerrt, und in einigen Fällen kann sie an mehreren Stellen um den Cluster erscheinen.
Die zweite Art ist viel schwächer und wird daher schwacher Gravitationslinseneffekt genannt. Er wird dadurch verursacht, daß das Licht von fernen Galaxien auf dem Weg zu unseren Teleskopen Milliarden von Lichtjahren an kosmischen Strukturen durchläuft. Dadurch werden die Bilder der Galaxien nicht sichtbar verzerrt, sondern nur leicht verformt. Die Astronomen nutzen diese leichte Verzerrung, um die Menge an Materie zwischen uns und der Galaxie abzuschätzen, was ihnen hilft, Karten des Universums zu erstellen.
Die letzte Art wird als Mikrolensing bezeichnet und ist, wie der Name schon sagt, bei weitem die schwächste. Wenn ein kleines Objekt zwischen uns und einem Stern vorbeizieht, scheint das Bild des Sterns kurzzeitig zu flackern und heller zu werden, weil mehrere Lichtstrahlen des Sterns um das Objekt herum gebündelt werden. Diese Technik ermöglicht es den Astronomen, sonst unsichtbare Dinge wie Schwarze Löcher oder vagabundierende Planeten in der Galaxis zu entdecken.
