Info over deze afbeelding
Dit prachtige beeld van het sterrenstelsel cluster Cl 0024+17 onthult de buitengewone kromming van de ruimte voorspeld door Einstein's algemene relativiteitstheorie. De geel-gekleurde elliptische en spiraalvormige sterrenstelsels verspreid over het beeld zijn leden van de cluster zelf, gelegen ongeveer 4 miljard lichtjaar afstand. Maar de opvallende blauwe strepen en bogen zijn iets veel opmerkelijker: de vervormde, uitvergrote beelden van veel verre sterrenstelsels ver achter de cluster. Het immense gravitatieveld van de cluster, gedomineerd door onzichtbare donkere materie, fungeert als een kosmisch vergrootglas, buigt en strekt het licht van deze achtergrondstelsels naar de lange boog die we zien. Dit fenomeen, gravitatielens genoemd, transformeert enorme sterrenstelselsclusters in natuurlijke telescopen die astronomen in staat stellen om sterrenstelsels te bestuderen die anders te zwak en ver weg zouden zijn om te observeren.
Wetenschappelijke betekenis
Cl 0024+17 is een van de meest uitgebreid bestudeerde gravitatielenssystemen en heeft een belangrijke rol gespeeld bij het in kaart brengen van de verdeling van donkere materie in sterrenstelselsclusters. Door zorgvuldig de posities en vormen van de lens-achtergrondstelsels te modelleren, kunnen astronomen de massaverdeling van de lens-cluster reconstrueren, inclusief de onzichtbare donkere materie die zijn zwaartekrachtveld domineert. Studies van Cl 0024+17 hebben een ring-achtige structuur in zijn donkere materie distributie aangetoond, mogelijk het overblijfsel van een botsing tussen twee massieve clusters ongeveer 1-2 miljard jaar geleden. Deze 'donkere materiering' was een van de sterkste bewijzen dat donkere materie een echte stof is die kan worden gescheiden van normale materie tijdens gewelddadige kosmische botsingen. Het cluster dient ook als een natuurlijke telescoop, vergroot verre achtergrondstelsels en laat studies van sterrenvorming en sterrenstelselstructuur toe op tijdperken toen het universum minder dan de helft van zijn huidige leeftijd was.
Opmerkingen
Hubble observeerde Cl 0024+17 met behulp van de Advanced Camera for Surveys (ACS) en de Wide Field Camera 3 (WFC3) in meerdere optische en bijna-infrarood filters. De diepe multigolflengte observaties maakten het mogelijk om zowel cluster ledenstelsels als de lens achtergrondbronnen te identificeren en te meten. Een zorgvuldige fotometrische en spectroscopische analyse onderscheidde de voorgrondclusterleden (die voornamelijk geelrood voorkomen) van de meer afgelegen lenzenstelsels (die blauw lijken door actieve sterrenvorming). Gravitatieve lensmodelleringssoftware werd gebruikt om de totale massaverdeling van het cluster in kaart te brengen vanuit de posities en vormen van meerdere lensbeelden, waardoor de onderliggende donkere materiestructuur onzichtbaar werd voor directe observatie.
Locatie in het heelal
Constellatie
Vissen
Afstand tot de aarde
4 miljard lichtjaar
Leuke feiten
- 1
Sommige blauwe bogen in deze afbeelding zijn meerdere afbeeldingen van hetzelfde achtergrondstelsel, vervormd en gedupliceerd door de zwaartekrachtlens van het cluster.
- 2
Cl 0024+17 bevat zoveel donkere materie dat zijn totale massa ongeveer 100 triljoen keer de massa van onze Zon is, maar het grootste deel van deze massa is volledig onzichtbaar.
- 3
De gravitatielens in Cl 0024+17 vergroot de achtergrondstelsels door factoren van 2-10, waardoor Hubble objecten kan bestuderen die anders te zwak zouden zijn om te zien.
Beeld door: NASA, ESA, Hubble Ruimtetelescoop
