Über dieses Bild
Dieser spektakuläre Einstein-Ring entsteht, wenn sich zwei Galaxien nahezu perfekt entlang unserer Sichtlinie ausrichten, was dazu führt, dass die massive Vordergrundgalaxie das Licht der weiter entfernten Hintergrundgalaxie zu einem nahezu perfekten Ring krümmt und verzerrt. Benannt nach Albert Einstein, der dieses Gravitationslinsenphänomen als Folge seiner Allgemeinen Relativitätstheorie vorhersagte, gehören solche Ringe zu den visuell eindrucksvollsten Bestätigungen von Einsteins revolutionären Ideen über die Natur von Raum und Zeit. Die Vordergrundgalaxie in SDSS J0946+1006 fungiert als kosmisches Vergrößerungsglas und verzerrt die Raumzeit so stark, dass das Licht der Hintergrundgalaxie vollständig um sie herum gebogen wird und der leuchtende Bogen entsteht, den wir sehen. Das Besondere an diesem besonderen System ist, dass es nicht nur einen, sondern zwei Einstein-Ringe enthält – einen seltenen Doppelring, der von zwei Hintergrundgalaxien in unterschiedlichen Entfernungen erzeugt wird, die beide von derselben Vordergrundgalaxie geblendet werden.
Wissenschaftliche Bedeutung
Einstein-Ringe wie SDSS J0946+1006 gehören zu den leistungsstärksten Werkzeugen, die Astronomen zur Untersuchung dunkler Materie und zum Testen der allgemeinen Relativitätstheorie auf kosmischen Skalen haben. Die Geometrie des Rings zeichnet direkt die Gesamtmassenverteilung der Linsengalaxie nach, einschließlich der sichtbaren Sterne und des unsichtbaren Halos aus dunkler Materie, der die Masse dominiert. Im Gegensatz zu anderen Methoden, die die Masse nur innerhalb bestimmter Radien messen, liefert der Gravitationslinseneffekt Massenmessungen genau in der Entfernung, in der sich der Ring bildet. Die Entdeckung eines doppelten Einstein-Rings in diesem System war besonders wertvoll, da sie zwei unabhängige Einschränkungen für das Massenprofil der Linsengalaxie bei unterschiedlichen Radien lieferte. Der Vergleich der aus der Linsenwirkung abgeleiteten Verteilungen der Dunklen Materie mit Vorhersagen aus kosmologischen Simulationen testet unser Verständnis darüber, wie Halos aus Dunkler Materie um Galaxien herum entstehen und sich entwickeln. Einstein-Ringe vergrößern auch die Hintergrundgalaxien und ermöglichen so detaillierte Untersuchungen entfernter Galaxien, die sonst zu lichtschwach wären, um beobachtet zu werden.
Beobachtungsdetails
Hubble beobachtete SDSS J0946+1006 mit der Advanced Camera for Surveys (ACS) in mehreren optischen Filtern, um sowohl die Vordergrundlinsengalaxie als auch die Linsenringe im Hintergrund einzufangen. Die hohe Winkelauflösung von Hubble war entscheidend für die Trennung der beiden konzentrischen Einsteinringe, deren Winkeldurchmesser nur wenige Bogensekunden betragen. Der innere Ring entsteht aus einer Hintergrundgalaxie bei der Rotverschiebung z=0,609, während der äußere Ring aus einer weiter entfernten Galaxie bei z=2,035 stammt. Spektroskopische Beobachtungen von bodengestützten Teleskopen bestätigten die Rotverschiebungen und lieferten Geschwindigkeitsdispersionsmessungen, die die Schätzungen der Linsenmasse ergänzten. Eine detaillierte Modellierung der Ringformen schränkte die Elliptizität und das radiale Profil des Halos aus dunkler Materie der Linsengalaxie ein.
Ort im Universum
Konstellation
Löwe
Entfernung von der Erde
3 Milliarden Lichtjahre (Linsengalaxie)
Lustige Fakten
- 1
SDSS J0946+1006 ist einer der wenigen bekannten „doppelten Einsteinringe“ – Systeme, in denen eine einzelne Vordergrundgalaxie zwei konzentrische Ringe aus zwei verschiedenen Hintergrundgalaxien erzeugt.
- 2
Die genaue Ausrichtung, die zur Schaffung eines perfekten Einstein-Rings erforderlich ist, ist so unwahrscheinlich, dass unter den Milliarden von Galaxien im beobachtbaren Universum weniger als 100 solcher Systeme bekannt sind.
- 3
Durch die Messung der Größe und Helligkeit der Einstein-Ringe können Astronomen die Linsengalaxie einschließlich ihrer unsichtbaren dunklen Materie „wiegen“ – oft finden sie Massen dunkler Materie, die zehnmal größer sind als die der sichtbaren Sterne.
Bildnachweis: NASA, ESA, Hubble-Weltraumteleskop
