Über dieses Bild
Dieses bemerkenswerte Bild zeigt den Galaxienhaufen SDSS J1004+4112, einen kosmischen Riesen, der so massiv ist, dass seine immense Schwerkraft das Gefüge der Raumzeit selbst verbiegt und verzerrt. Dieser Gravitationslinseneffekt wirkt wie eine kosmische Lupe und verzerrt das Licht von Galaxien, die Milliarden Lichtjahre dahinter liegen. Am dramatischsten ist, dass das Licht eines entfernten Quasars – dem strahlenden, energiereichen Kern einer aktiven Galaxie – um das Gravitationsfeld des Clusters gelenkt wurde und fünf verschiedene Bilder desselben Objekts erzeugte – ein beeindruckendes Beispiel für Einsteins allgemeine Relativitätstheorie in Aktion. Dieses Phänomen ermöglicht es Astronomen, sowohl die extreme Masse des Galaxienhaufens als auch die Eigenschaften entfernter kosmischer Objekte zu untersuchen, die sonst zu schwach wären, um beobachtet zu werden.
Wissenschaftliche Bedeutung
SDSS J1004+4112 ist eine der spektakulärsten Demonstrationen der Gravitationslinse, die jemals beobachtet wurde, und bestätigt direkt die Vorhersagen, die Einsteins allgemeine Relativitätstheorie vor über einem Jahrhundert gemacht hat. Die fünffache Linsenwirkung eines Hintergrundquasars bietet Astronomen ein einzigartiges Werkzeug zur Kartierung der Verteilung sowohl der sichtbaren als auch der dunklen Materie innerhalb des Clusters. Durch die Messung der Positionen, Helligkeiten und Zeitverzögerungen der fünf Quasarbilder können Forscher die Massenverteilung des gesamten Clusters mit bemerkenswerter Präzision rekonstruieren. Diese Technik hat gezeigt, dass dunkle Materie etwa 80 % der Gesamtmasse des Clusters ausmacht. Darüber hinaus vergrößert der Gravitationslinseneffekt entfernte Hintergrundgalaxien, die sonst nicht nachweisbar wären, und verwandelt den Galaxienhaufen effektiv in ein natürliches kosmisches Teleskop, das es Astronomen ermöglicht, tiefer in das frühe Universum zu blicken.
Beobachtungsdetails
Hubble beobachtete diesen Galaxienhaufen mithilfe der Advanced Camera for Surveys (ACS) in mehreren optischen und Nahinfrarotfiltern. Die Beobachtungen kombinierten Tiefenbildgebung zur Erkennung der schwachen Linsenbögen von Hintergrundgalaxien mit spektroskopischer Nachverfolgung zur Bestätigung der Rotverschiebungen der Linsenbilder des Quasars. Der Winkelabstand zwischen den äußersten Quasarbildern beträgt etwa 15 Bogensekunden – der größte bekannte Quasarlinsenabstand, der auf die enorme Masse des Linsenhaufens hinweist. Bodengestützte Teleskope lieferten ergänzende Daten, um die Zeitverzögerungen zwischen den verschiedenen Quasarbildern zu messen.
Ort im Universum
Konstellation
Löwe-Moll
Entfernung von der Erde
7 Milliarden Lichtjahre
Lustige Fakten
- 1
Der von diesem Cluster erzeugte Gravitationslinseneffekt erzeugt fünf separate Bilder desselben Hintergrundquasars – die größte Anzahl von Linsenquasarbildern, die zum Zeitpunkt der Entdeckung jemals von einer einzigen Quelle beobachtet wurden.
- 2
Das Licht des Quasars folgt unterschiedlichen Wegen um den Haufen herum, sodass jedes Bild den Quasar zu einem etwas anderen Zeitpunkt in seiner Geschichte zeigt, mit Verzögerungen zwischen Tagen und Jahren.
- 3
Galaxienhaufen wie SDSS J1004+4112 enthalten Hunderte oder Tausende von Galaxien, die durch die Schwerkraft zusammengehalten werden, sowie riesige Mengen an heißem Gas und dunkler Materie, die die sichtbaren Galaxien um den Faktor fünf überwiegen.
Bildnachweis: NASA, ESA, Hubble-Weltraumteleskop
