Über dieses Bild
Dieses Hubble-Bild des Galaxienhaufens Abell 1689 enthüllt eine Schatzkammer vergrößerter Hintergrundgalaxien, die sonst weit außerhalb der Reichweite selbst der leistungsstärksten Teleskope liegen würden. Die kolossale Masse des Clusters liegt 2,2 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Jungfrau und fungiert als kosmisches Vergrößerungsglas, das das Licht von Galaxien beugt und verstärkt, die Milliarden Lichtjahre dahinter liegen. Zu den bemerkenswertesten Entdeckungen, die durch die Gravitationslinse von Abell 1689 gemacht wurden, gehören einige der am weitesten entfernten Galaxien, die jemals beobachtet wurden und deren Licht entstand, als das Universum weniger als eine Milliarde Jahre alt war. Diese schwachen, vergrößerten Bilder erscheinen als winzige, verzerrte Bögen und Streifen, die über das Clusterfeld verstreut sind und jedes einzelne ein Fenster in die früheste Epoche der Galaxienentstehung darstellt. Durch die Untersuchung dieser gravitativ verstärkten Ansichten des jungen Universums gewinnen Astronomen unschätzbare Erkenntnisse darüber, wie sich die ersten Galaxien zusammensetzten, wie schnell sie Sterne bildeten und wie sie zur Reionisierung des Wasserstoffgases des Universums während der kosmischen Morgendämmerung beitrugen.
Wissenschaftliche Bedeutung
Die außergewöhnliche Gravitationslinsenkraft von Abell 1689 hat es zu einem der wichtigsten Werkzeuge in der beobachtenden Kosmologie zur Erforschung des fernen Universums gemacht. Durch die Vergrößerung von Galaxien, die während der Epoche der Reionisierung existierten – dem Zeitraum etwa 200 Millionen bis eine Milliarde Jahre nach dem Urknall, als die ersten Sterne und Galaxien das Universum mit ultravioletter Strahlung überschwemmten und das neutrale Wasserstoffgas, das den intergalaktischen Raum füllte, in das ionisierte Plasma umwandelten, das ihn heute durchdringt – ermöglichte Abell 1689 die Entdeckung und Charakterisierung einiger der frühesten bekannten Galaxien. Diese Beobachtungen haben entscheidende Einschränkungen für die ultraviolette Leuchtkraftfunktion früher Galaxien geliefert und stehen in direktem Zusammenhang mit der Frage, ob frühe Galaxien ausreichend ionisierende Strahlung produzierten, um die Reionisierung voranzutreiben. Der Cluster wurde auch zum Testen kosmologischer Parameter, einschließlich der Zustandsgleichung der Dunklen Energie, verwendet, indem die beobachtete Linsengeometrie mit theoretischen Vorhersagen für verschiedene kosmologische Modelle verglichen wurde. Die Kombination von starken und schwachen Linsendaten von Abell 1689 hat zu einigen der strengsten Einschränkungen für die Masse-Konzentrations-Beziehung von Galaxienhaufen geführt, einer grundlegenden Vorhersage des Gerüsts der kalten Dunklen Materie.
Beobachtungsdetails
Diese Beobachtungen wurden mit Hubbles Advanced Camera for Surveys (ACS) in tiefen optischen Aufnahmen gemacht und durch Nahinfrarotbilder der Wide Field Camera 3 (WFC3) ergänzt. Die Nahinfrarotdaten waren wichtig für die Entdeckung der am weitesten entfernten Linsengalaxien, deren Licht durch die Expansion des Universums von ultravioletten und sichtbaren Wellenlängen ins Infrarote rotverschoben wurde. Der kombinierte optische und infrarote Datensatz ermöglichte photometrische Rotverschiebungsschätzungen für Hunderte von Linsenhintergrundquellen und kartierte die dreidimensionale Verteilung entfernter Galaxien hinter dem Cluster. Die außergewöhnliche Tiefe der Beobachtungen, kombiniert mit der Vergrößerung des Clusters, untersuchte Galaxienpopulationen, die bei vergleichbaren Rotverschiebungen um ein Vielfaches schwächer sind als das Hubble Ultra Deep Field.
Ort im Universum
Konstellation
Jungfrau
Entfernung von der Erde
2,2 Milliarden Lichtjahre
Lustige Fakten
- 1
Mit Abell 1689 als Gravitationsteleskop entdeckten Astronomen eine Galaxie mit einer Rotverschiebung von 7,6, was bedeutet, dass ihr Licht emittiert wurde, als das Universum erst etwa 700 Millionen Jahre alt war – eine der am weitesten entfernten Galaxien, die zum Zeitpunkt ihrer Entdeckung bekannt waren.
- 2
Die von Abell 1689 bereitgestellte Vergrößerung kann die Helligkeit von Hintergrundgalaxien um den Faktor 10 bis 100 steigern, wodurch Hubble effektiv die Lichtsammelleistung eines Teleskops mit einem Spiegel erhält, der um ein Vielfaches größer ist als seine tatsächliche Größe.
- 3
Einige Hintergrundgalaxien hinter Abell 1689 erscheinen als Mehrfachbilder – dieselbe Galaxie ist an zwei, drei oder sogar fünf verschiedenen Orten im Bild sichtbar –, weil das Licht unterschiedliche Wege um die verzerrte Raumzeit des Haufens nimmt und jeweils aus einer leicht unterschiedlichen Richtung eintrifft.
Bildnachweis: NASA, ESA, Hubble-Weltraumteleskop
