De meest geweldige voorbeelden van zwaartekrachtlenzen: foto

De meest geweldige voorbeelden van zwaartekrachtlenzen: foto

In november 1915 publiceerde Albert Einstein zijn beroemde theorie van de algemene relativiteitstheorie, die een revolutie teweegbracht in de natuurkunde en onze kijk op het universum veranderde.

Een belangrijk onderdeel van de algemene relativiteitstheorie is dat een massief object, zoals planeten, sterren, sterrenstelsels of clusters van sterrenstelsels, dramatische gevolgen kan hebben voor het 'weefsel' van het heelal, bekend als 'ruimte-tijd'. Onder normale omstandigheden reist het licht in een rechte lijn door de ruimte, maar een massief object buigt ruimte-tijd zodanig dat het licht langs een gebogen pad beweegt. We kunnen dus mogelijk het vervormde licht van verre sterrenstelsels zien, die door massieve sterrenstelsels gaan op weg naar aarde.

En natuurlijk zijn er veel voorbeelden veroorzaakt door deze mechanismen, bekend als de "zwaartekrachtlens". Deze artefacten kunnen worden gebruikt om de mogelijkheden van de krachtigste telescopen te vergroten.

In deze afbeelding, gemaakt door de Hubble Space Telescope en het NASA Chandra X-ray Observatory, kijkt de Cheshire Cat naar ons. In feite bevindt dit cluster van sterrenstelsels zich op een afstand van 4 miljard lichtjaar van de aarde in het sterrenbeeld Ursa Major. Een deel van het licht van deze sterrenstelsels werd misvormd en kromde zich op zijn weg door het universum, totdat het onze telescopen bereikte.

De meest geweldige voorbeelden van zwaartekrachtlenzen: foto

Dit diagram geeft een goed idee van hoe een zwaartekrachtlens werkt. Licht dat uit een ver melkwegstelsel komt, passeert de ruimte en omringt een cluster van sterrenstelsels op de voorgrond. Interessant is dat de massa van clusters van sterrenstelsels op de voorgrond een vergelijkbaar effect heeft voor deze grootlichtbundel, zoals een glazen lens die voor een kaarsvlam wordt geplaatst. Met de gravitatielens kun je het licht van verre melkwegstelsels verbeteren en een natuurlijke lens in de ruimte creëren, die anders te zwak zou zijn om gezien te worden.

De meest geweldige voorbeelden van zwaartekrachtlenzen: foto

Natuurlijk is de uitlijning van de aarde, een zwaartekrachtlens en een verafgelegen melkwegstelsel niet altijd perfect. Bovendien heeft het object aan de voorkant van de planeten in de regel een onregelmatige vorm. Deze factoren maken verre sterrenstelsels op bogen. Hetzelfde sterrenstelsel met verschillende zwaartekrachtlenzen kan anders worden ontworpen.

Dit beeld, gemaakt door de Hubble-ruimtetelescoop, presenteert een cluster van sterrenstelsels Abell 370, waarin je verschillende zichtbare bogen van galactisch licht kunt zien. Vaak, om heldere dimensies te definiëren, kunnen deze bogen worden gereconstrueerd om te laten zien hoe het sterrenstelsel eruit ziet zonder vervorming.

De meest geweldige voorbeelden van zwaartekrachtlenzen: foto

Dit is weer een massieve cluster van sterrenstelsels Abell 2218, die is gevuld met enkele verbazingwekkende voorbeelden van zwaartekracht-lensstelsels. Deze bogen zijn licht van sterrenstelsels die zich 5 tot 10 keer verder van de aarde bevinden dan een cluster van sterrenstelsels. Abell 2218 versterkt het zwakke licht van sterrenstelsels dat meer dan 13 miljard jaar geleden bestond, minder dan een miljard jaar na de oerknal. Deze bogen zijn echt artefacten uit het begin der tijden.

De meest geweldige voorbeelden van zwaartekrachtlenzen: foto

Als de uitlijning perfect is en het lensobject minder complex is dan een cluster van sterrenstelsels, dan kun je bijna perfecte cirkels van licht of hoefijzers zien, waar het licht van een verre melkweg 360 graden rond het lensobject vervormt. Bijvoorbeeld, de doorgang van een geïsoleerd massief zwart gat voor een verre melkweg zou zo'n dramatische scène kunnen creëren.

De meest geweldige voorbeelden van zwaartekrachtlenzen: foto

Zoals je kunt zien in dit opvallende beeld verkregen door de Atakam Large Millimeter / Submillimeter Grid (afgekort: ALMA, Engels: Atacama Large Millimeter / Subillimeter Array), vormde het licht van een verre melkweg een volledige cirkel, passend genaamd "Einstein's ring." Licht afkomstig van een oud stervormend sterrenstelsel genaamd SDP.81 en is vandaag het beste voorbeeld van de ring van Einstein.

De meest geweldige voorbeelden van zwaartekrachtlenzen: foto

Soms zijn er verschillende afbeeldingen van hetzelfde object te zien rond zwaartekrachtlenzen. Een oude supernova kan worden waargenomen in dit verbazingwekkende beeld, dat vele malen werd vergroot door een massieve melkweg in het cluster MACS J1149.6 + 2223, gelegen op 5 miljard lichtjaren. De supernova zelf bevindt zich op een afstand van nog eens 4000000000 lichtjaar en vier keer gebroken rond het lensobject. Zo'n structuur staat bekend als het "Einstein Cross".

Opmerkingen (0)
Zoeken