Hubble zeigt Gravitationslinsen als Vorbereitung für Roman
· Redaktion BehindLines
Die NASA hat am 12. November ein Mosaik von Gravitationslinsen veröffentlicht, die das Weltraumteleskop Hubble aufgenommen hat. Laut der Behörde bereitet diese vielfältige Auswahl die Beobachtungen des Nancy Grace Roman Space Telescope vor, das im August 2026 gestartet wurde.
Ein von Einstein vorhergesagter Effekt
Eine Gravitationslinse entsteht, wenn die Masse einer Galaxie oder eines Galaxienhaufens das Licht eines weiter entfernten, dahinter liegenden Objekts ablenkt und verstärkt. In den gezeigten Bildern erzeugt die Ausrichtung einer Hintergrundgalaxie mit einer Vordergrundgalaxie verzerrte Bögen. Die NASA beschreibt mehrere Konfigurationen: doppelte Bögen, einen fast vollständigen Einstein-Ring und vierfach abgebildete Galaxien.
Was die Astronomen sich davon erhoffen
Die Behörde erklärt, dass die Untersuchung der Verzerrung der Bögen es erlaubt, die Masse der Vordergrundgalaxie einschließlich der unsichtbaren Dunklen Materie abzuschätzen. Auch die Farben geben Aufschluss über Sternpopulationen: Laut NASA deuten bläuliche Bögen auf junge Sterne und rötliche Bögen auf ältere Sterne hin. Die meisten Galaxien, die als Linse wirken, sind elliptisch, aber nicht alle, wodurch sich unterschiedliche Entwicklungswege erkunden lassen.
Dank der scharfen Hubble-Bilder und präziser Modelle sollten die Forschenden außerdem kleine Unregelmäßigkeiten in den Bögen aufspüren können, eine mögliche Spur kleiner Klumpen Dunkler Materie. Die NASA präzisiert, dass die Theorie der kalten Dunklen Materie viele davon vorhersagt, von einer Million bis zu einer Milliarde Sonnenmassen, während der Halo unserer eigenen Galaxie etwa 1300 Milliarden wiegt.
Hubble und Roman im Tandem
Ebenfalls laut NASA beobachtet Hubble vor allem im sichtbaren und ultravioletten Licht mit sehr scharfem Blick auf einzelne Objekte, während Roman, überwiegend im Infrarot, ein viel größeres Feld abdeckt und mehr Linsen erfassen wird. Entdeckt Roman eine interessante Linse, könnten die Forschenden sie mit Hubble erneut beobachten. Die Forschenden wollen auf Grundlage dieser Bilder ein Suchwerkzeug entwickeln, das die NASA als „Super-Intelligenz“ bezeichnet und das ähnliche Bögen in den Roman-Bildern finden soll.
Bereits laufende Arbeiten
Die NASA gibt an, dass diese Linsen zuerst mit dem Instrument DESI am Kitt Peak entdeckt und dann von Hubble beobachtet wurden und dass Roman weitere Beobachtungen durchführen wird. Das Bild wird X. Huang von der Universität San Francisco zugeschrieben. Auf arXiv stellt ein Preprint mit X. Huang als Erstautor das Projekt DESI Strong Lens Foundry vor: rund 3500 neue Linsenkandidaten, von einem neuronalen Netz gefunden, davon 51 mit Hubble beobachtet und alle bestätigt. Die Quellen erlauben nicht festzustellen, dass das NASA-Bild und diese Studie dieselben Linsen betreffen: Der Zusammenhang wird nicht erläutert.
Warum das wichtig ist
Die NASA stellt diese Auswahl als Grundlage für die Folgebeobachtungen von Roman dar. Sie erwähnt auch die Möglichkeit, eine Theorie über Dunkle Materie zu bestätigen oder zu widerlegen, ohne zum jetzigen Zeitpunkt ein Ergebnis zu verkünden.