Über dieses Bild
Dieses atemberaubende Bild des Galaxienhaufens Cl 0024+17 zeigt die außergewöhnliche Krümmung des Raums, die von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie vorhergesagt wurde. Die gelb gefärbten elliptischen und spiralförmigen Galaxien, die über das Bild verstreut sind, sind Mitglieder des Galaxienhaufens selbst, der etwa 4 Milliarden Lichtjahre entfernt liegt. Aber die auffälligen blauen Streifen und Bögen sind etwas weitaus Bemerkenswerteres: die verzerrten, vergrößerten Bilder von viel weiter entfernten Galaxien, die sich weit hinter dem Haufen befinden. Das immense Gravitationsfeld des Haufens – dominiert von unsichtbarer dunkler Materie – fungiert als kosmisches Vergrößerungsglas und beugt und streckt das Licht dieser Hintergrundgalaxien in die länglichen Bögen, die wir sehen. Dieses als Gravitationslinseneffekt bezeichnete Phänomen verwandelt massereiche Galaxienhaufen in natürliche Teleskope, die es Astronomen ermöglichen, Galaxien zu untersuchen, die sonst zu lichtschwach und zu weit entfernt wären, um beobachtet zu werden.
Wissenschaftliche Bedeutung
Cl 0024+17 ist eines der am umfassendsten untersuchten Gravitationslinsensysteme und war maßgeblich an der Kartierung der Verteilung der Dunklen Materie in Galaxienhaufen beteiligt. Durch sorgfältige Modellierung der Positionen und Formen der Linsen-Hintergrundgalaxien können Astronomen die Massenverteilung des Linsenhaufens rekonstruieren – einschließlich der unsichtbaren Dunklen Materie, die sein Gravitationsfeld dominiert. Untersuchungen von Cl 0024+17 haben eine ringförmige Struktur in der Verteilung der Dunklen Materie offenbart, möglicherweise das Überbleibsel einer Kollision zwischen zwei massiven Clustern vor etwa 1–2 Milliarden Jahren. Dieser „Dunkle-Materie-Ring“ war einer der stärksten Beweise dafür, dass dunkle Materie eine reale Substanz ist, die bei heftigen kosmischen Kollisionen von normaler Materie getrennt werden kann. Der Cluster dient auch als natürliches Teleskop, das entfernte Hintergrundgalaxien vergrößert und Studien zur Sternentstehung und Galaxienstruktur in Epochen ermöglicht, als das Universum weniger als halb so alt war wie heute.
Beobachtungsdetails
Hubble beobachtete Cl 0024+17 mit der Advanced Camera for Surveys (ACS) und der Wide Field Camera 3 (WFC3) in mehreren optischen und Nahinfrarotfiltern. Die tiefen Multiwellenlängenbeobachtungen ermöglichten die Identifizierung und Messung sowohl der Cluster-Mitgliedsgalaxien als auch der Linsenhintergrundquellen. Eine sorgfältige photometrische und spektroskopische Analyse unterschied die Mitglieder des Vordergrundhaufens (die überwiegend gelb-rot erscheinen) von den weiter entfernten Linsengalaxien (die aufgrund der aktiven Sternentstehung blau erscheinen). Mithilfe einer Gravitationslinsen-Modellierungssoftware wurde die Gesamtmassenverteilung des Clusters aus den Positionen und Formen mehrerer Linsenbilder kartiert und die zugrunde liegende Struktur der Dunklen Materie enthüllt, die für die direkte Beobachtung unsichtbar ist.
Ort im Universum
Konstellation
Fische
Entfernung von der Erde
4 Milliarden Lichtjahre
Lustige Fakten
- 1
Einige der blauen Bögen in diesem Bild sind mehrere Bilder derselben Hintergrundgalaxie, die durch die Gravitationslinse des Haufens verzerrt und dupliziert wurden.
- 2
Cl 0024+17 enthält so viel Dunkle Materie, dass seine Gesamtmasse etwa 100 Billionen Mal so groß ist wie die Masse unserer Sonne – doch der größte Teil dieser Masse ist völlig unsichtbar.
- 3
Der Gravitationslinseneffekt in Cl 0024+17 vergrößert Hintergrundgalaxien um den Faktor 2–10 und ermöglicht es Hubble, Objekte zu untersuchen, die sonst zu schwach wären, um gesehen zu werden.
Bildnachweis: NASA, ESA, Hubble-Weltraumteleskop
