Astronomen drehen die Zeit zurück, um das Mysterium des Einstein-Rings zu lösen

Beispiele für Einstein-Ring-Gravitationslinsen, wie sie vom Hubble-Weltraumteleskop gesehen werden.



Beispiele für Einstein-Ring-Gravitationslinsen, wie sie vom Hubble-Weltraumteleskop gesehen werden.Bildnachweis: NASA / ESA / SLACS Survey Team: A. Bolton (Harvard / Smithsonian), S. Burles (MIT), L. Koopmans (Kapteyn), T. Treu (UCSB), L. Moustakas (JPL / Caltech) )



Astronomen reisten durch Datenarchive, um ein Objekt zu entdecken, das in den 1980er Jahren Geschichte schrieb, und ein seit langem bestehendes kosmisches Rätsel zu lösen.

Während sie sozial entfernte Wissenschaft praktizierte, gelang es einer Gruppe von Forschern, alte Daten des Keck-Observatoriums auf dem Mauna Kea auf Hawaii und des Chandra-Röntgenobservatoriums der NASA zu durchforsten, einen bemerkenswerten Quasar oder eine aktive Galaxie zu entdecken, die unglaubliche Lichtmengen aussendet.



Was sie beobachteten, ist tatsächlich ein Einstein-Ring oder ein Lichtring, der durch die Anziehungskraft eines massiven Objekts zwischen dem Quasar und der Erde verzerrt wurde – ein Prozess, der als Gravitationslinseneffekt bezeichnet wird. Das Licht, das von der weit entfernten Galaxie kommt, windet sich auf dem Weg zur Erde um die große Masse des Objekts.

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Aber das Team fand nicht nur einen alten Einstein-Ring, sondern auch den ersten entdeckten Einstein-Ring: 1131+0456. Dieses Objekt wurde erstmals 1987 mit dem Very Large Array Network von Radioteleskopen in New Mexico beobachtet. Aber als dieses Objekt entdeckt wurde, war noch nicht bekannt, wie weit es entfernt ist oder was es ist Rotverschiebung – ein Phänomen, bei dem sich wegbewegende Objekte rot erscheinen, weil die Wellenlängen des Lichts gestreckt werden – ist.



Aber mit dieser neuen Studie konnte das Team die Entfernung des Objekts bestimmen und fanden heraus, dass es 10 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt ist (oder eine Rotverschiebung von z = 1,849). Co-Autoren Daniel Stern, Senior Research Scientist bei der NASA Labor für Strahlantriebe in Pasadena, Kalifornien, und Dominic Walton, STFC-Ernest-Rutherford-Stipendiat am Institute of Astronomy der University of Cambridge in Großbritannien, sind die ersten, die die Entfernung des Objekts berechnet haben.

Ein Radiobild von MG 1131+0456, dem ersten bekannten Einstein-Ring, aufgenommen mit dem Very Large Array.

Ein Radiobild von MG 1131+0456, dem ersten bekannten Einstein-Ring, aufgenommen mit dem Very Large Array.(Bildnachweis: VLA)



'Die Berliner Mauer stand noch, als dieser Einstein-Ring zum ersten Mal entdeckt wurde, und alle in unserem Papier präsentierten Daten stammen aus dem letzten Jahrtausend.' Stern sagte in einer Erklärung .

'Als wir tiefer gruben, waren wir überrascht, dass für eine so berühmte und helle Quelle nie eine Entfernung dafür gemessen wurde', fügte Stern hinzu. 'Eine Distanz zu haben ist ein notwendiger erster Schritt für alle möglichen zusätzlichen Studien, wie zum Beispiel die Verwendung der Linse als Werkzeug zur Messung der Expansionsgeschichte des Universums und als Sonde für dunkle Materie.'

Diese Arbeit wurde am 1. Juni veröffentlicht in der Zeitschrift The Astrophysical Journal Letters.

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