Hubble nimmt einen Galaxienhaufen auf, der zugleich als kosmische Linse dient

Ein dichter Haufen zeigt, warum die größten Strukturen des Universums auch zu den besten Werkzeugen der Astronomie gehören

NASA hat ein neues Bild des Hubble-Weltraumteleskops vom Galaxienhaufen MACS0329-0211 veröffentlicht, und das Bild zeigt mehr als nur einen überfüllten Himmelsausschnitt. Es unterstreicht eine zentrale Erkenntnis der modernen Kosmologie: Galaxienhaufen sind nicht nur große Strukturen im Universum, sondern auch natürliche Linsen, die Licht noch fernerer Galaxien dahinter verstärken können.

Das Bild, das NASA mit einem zurück zum Bienenstock kehrenden Bienenschwarm vergleicht, enthält eine Mischung aus großen elliptischen Galaxien, edge-on sichtbaren Spiral- und Linsensystemen sowie frontal gesehenen Spiralen, deren Arme trotz der Entfernung des Haufens noch erkennbar sind. Einige der wichtigsten Merkmale sind jedoch schwächer und stärker verzerrt. Im oberen rechten Bereich des Bildes erscheinen Bögen von Hintergrundgalaxien durch die Schwerkraft des Haufens gestreckt und verbogen.

Warum die Bögen wichtig sind

Diese Bögen sind Beispiele für Gravitationslinsenwirkung, eine der klarsten Demonstrationen dafür, wie Masse Licht in der allgemeinen Relativitätstheorie umformt. Wenn ein so massereiches Objekt wie ein Galaxienhaufen entlang der Sichtlinie liegt, kann es das Licht weiter dahinter liegender Galaxien ablenken und verstärken. Das macht Haufen wie MACS0329-0211 wissenschaftlich wertvoll, weit über ihren eigenen Inhalt hinaus. Sie wirken als kosmische Instrumente und geben Astronominnen und Astronomen einen verstärkten Blick auf frühere Phasen des Universums.

NASAs Beschreibung verweist auf einen besonders großen Bogen über einer hellen riesigen elliptischen Galaxie sowie auf eine Reihe hellweißer sich kreuzender Kurven nahe dem Bildzentrum, die möglicherweise eine weitere ferne Galaxie darstellen, deren Licht verstärkt und zu einer achtähnlichen Form verzerrt wurde. Das sind nicht nur visuelle Kuriositäten. Sie liefern Hinweise sowohl auf die Verteilung der Materie im Haufen als auch auf die Eigenschaften der gelinsten Galaxien.

Warum Hubble für diese Arbeit weiterhin geeignet ist

Hubble beobachtete MACS0329-0211 im Rahmen eines Programms, das sich auf röntgenhelle Galaxienhaufen konzentrierte, und nutzte dabei sowohl die Advanced Camera for Surveys als auch die Wide Field Camera 3, um sichtbare und infrarote Daten zu erfassen. Diese breite spektrale Abdeckung bleibt eine der Stärken des Observatoriums. Beobachtungen in mehreren Bändern helfen Forschenden, die Galaxien im Haufen zu charakterisieren, gelinste Hintergrundquellen zu identifizieren und zu untersuchen, wie diese massereichen Systeme in die größere Geschichte der Strukturbildung passen.

Galaxienhaufen sind wichtig, weil sie nachzeichnen, wie sich Materie über die kosmische Zeit hinweg gesammelt hat. Sie gehören zu den größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, und ihr Wachstum spiegelt das Zusammenspiel von Gravitation, Dunkler Materie, heißem Gas und Galaxienentwicklung wider. Ein Bild wie dieses funktioniert daher auf zwei Ebenen zugleich: Es ist ein Verzeichnis der hauseigenen Galaxienpopulation des Haufens und zugleich ein Fenster, durch das weiter zurückliegende Geschichte sichtbar wird.

Ein Bild, das auch eine Messgelegenheit ist

Diese doppelte Rolle macht Haufenaufnahmen so wertvoll. Jeder gelinste Bogen kann helfen, die Massenverteilung des Haufens einzugrenzen, einschließlich Materie, die kein Licht aussendet. Gleichzeitig können die verstärkten Hintergrundgalaxien genauer untersucht werden, als dies sonst möglich wäre. Für Astronominnen und Astronomen, die das frühe Universum verstehen wollen, ist diese Kombination ungewöhnlich kraftvoll.

Die neue Hubble-Veröffentlichung ist daher nicht einfach nur ein weiteres ästhetisch beeindruckendes Deep-Space-Bild. Sie erinnert daran, wie die beobachtende Astronomie schöne Szenen oft in analytische Werkzeuge verwandelt. MACS0329-0211 ist interessant wegen dessen, was er enthält, aber vermutlich noch wichtiger wegen dessen, was er dahinter offenbart.

Mehr als drei Jahrzehnte nach Beginn seiner Mission liefert Hubble weiterhin genau diese Art von Wissenschaft. Durch die Kombination aus scharfer Bildgebung und breiter Wellenlängenabdeckung zeigt es weiterhin, dass einige der dichtesten Regionen des Universums auch zu den besten Aussichtspunkten gehören, um weiter in die Vergangenheit zu blicken.

Dieser Artikel basiert auf einem Bericht von science.nasa.gov. Den Originalartikel lesen.