Kosmische Illusion durch galaktische Lupe - wissenschaft.de
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Astronomie+Physik

Kosmische Illusion durch galaktische Lupe

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Darstellung des Linseneffekts der Galaxie. Credit: Aya Tsuboi/Kavli IPMU)
Erstaunter Blick in den Sternenhimmel: Im Jahr 2010 beobachteten Astronomen eine Supernova, die unerklärlich hell war. Einige vermuteten, es handle sich um eine bis dahin unbekannte Art der Sternenexplosion, die besonders viel Licht abgibt. Andere spekulierten hingegen, dass es sich nur um einen optischen Effekt handelt: Ein massereiches Gebilde im Vordergrund könnte einen Linseneffekt erzeugt haben, der das Licht verstärkte. Dieser Verdacht hat sich nun bestätigt. Ein Astronotenteam hat gezeigt, dass eine bisher unentdeckte Galaxie wie eine kosmische Lupe den Blick auf die Supernova beeinflusste.

Massereiche Sterne verlassen die Bühne des Universums durch eine gewaltige Explosion, eine sogenannte Supernova. Der bombastische Sternendtod fasziniert Astronomen schon lange, deshalb ist die Beobachtung einer Supernova stets ein spannendes Ereignis. „Doch die Supernova namens PS1-10afx war anders als alles, was wir bisher gesehen hatten“, berichtet Robert Quimby von der Universität Tokio. Ihr für eine Supernova des Typs 1a ungewöhnliches Leuchten verwirrte die Astro-Gemeinde: PS1-10afx entwickelte sich vergleichsweise schnell und der starke Rotanteil in ihrem Licht schien nicht zu ihren anderen Eigenschaften zu passen. Während sie einige bereits einer neuen Kategorie zuordneten, vermuteten Quimby und seine Kollegen hingegen den Effekt einer Gravitations-Linse als Ursache des Phänomens. Doch bislang fehlte der Nachweis einer solchen Linse – nun ist er den Forschern geglückt.

Sie verglichen spektrometrische Daten der Supernova PS1-10afx während der Phase ihrer stärksten Helligkeit mit Beobachtungen nach dem Verblassen ihres Leuchtens. Wenn es bei der Supernova tatsächlich einen Lupen-Effekt gegeben hat, müsste die Linse immer noch da sein und sich bemerkbar machen, sagen die Forscher. Und genau das war offenbar auch der Fall. Anhand optischer Effekte konnten die Forscher eine Galaxie identifizieren, deren Position genau den Winkel und die richtige Entfernung zu der Supernova aufwies, um die beobachteten Phänomene zu erklären. Die Galaxie sei bisher unerkannt geblieben, weil sie schwächer leuchtet als die Galaxie, in der die Supernova stattfand. Vor diesem grellen Hintergrund konnte man die Existenz der „Lupen-Galaxie“ schlecht entdecken, erklären die Forscher.

Ein neue Informationsquelle für die Astronomie?

„Es gibt für den Effekt von Gravitations-Linsen zwar schon viele Beispiele, sagt Quimby, „aber bei den meisten handelt es sich um einen schwachen Effekt“. Doch in diesem Fall wurde das Erscheinungsbild der Supernova offenbar stark beeinflusst. „Es entstanden multiple Bilder, die zu der starken Helligkeit führten“, erklärt der Astronom. Dieser Effekt sei nicht nur ein kurioses Phänomen, er könnte sich auch für die Forschung gezielt nutzen lassen, meinen die Forscher. Denn Supernovae des Typs 1a dienen Astronomen bei der Vermessung des Weltalls – ihr Leuchten repräsentiert eine Art Standardkerze, um die kosmischen Messlatten zu eichen.

Die multiplen Bilder durch einen Linseneffekt könnten der Erforschung der kosmischen Ausdehnung dienen – der wachsenden Distanz zwischen verschiedenen Teilen des Alls im Laufe der Zeit. „Jedes Bild wird mit einer Zeitverschiebung eintreffen, in der sich die Ausdehnungsgeschwindigkeit des Universums widerspiegelt“, sagt Quimby. Im Fall der Supernova S1-10afx war dies nicht möglich, weil sie verblasste, bevor die Forscher ihre Bedeutung erkannten. „Doch nun wissen wir, wonach wir Ausschau halten müssen“, sagt Quimby.

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Originalarbeit der Forscher:

© wissenschaft.de – Martin Vieweg
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