Anzeige
Anzeige

Astronomie

Schwerkraft mit Linsen-Effekt

Gravitationslinsen-Effekt kann das Licht verbiegen, verstärken, aufspalten und sogar zu einem Ring auffächern. (Bild: Pitris/iStock)

Geisterbilder in der gekrümmten Raumzeit: In der November-Ausgabe berichtet bild der wissenschaft über die spannende Entdeckungsgeschichte des Gravitationslinsen-Effekts und seinen vielseitigen Einsatz als Werkzeug der Astrophysik. Was Albert Einstein ursprünglich für nicht nachweisbar hielt, liefert mittlerweile Einblicke in verschiedene Geheimnisse des Universums.

Der Gravitationslinsen-Effekt beruht auf der Wirkung großer Massen auf das Licht. Ähnlich wie bei optischen Linsen kann die Gravitation dabei Strahlung ablenken und zu erstaunlichen Effekten führen. Als eine Gravitationslinse kann im Universum etwa eine Galaxie fungieren. Sie beeinflusst mit ihrer gigantischen Schwerkraft das Licht einer Quelle, die von uns aus gesehen hinter der Galaxie liegt. Durch den Gravitationslinsen-Effekt kann dann die Position etwa eines Sterns verschoben erscheinen. Die Schwerkraft kann dabei das Licht verbiegen, verstärken, aufspalten und sogar zu einem Ring auffächern. So können kosmische Chimären – Milliarden Lichtjahre entfernte Geisterbilder entstehen.

Wie der bdw-Astronomie-Experte Rüdiger Vaas im ersten Artikel des dreiteiligen Titelthemas berichtet, hielten die beiden Entdecker den Effekt vor 100 Jahren für abstrakte Theorie und derartige Beobachtungen für unwahrscheinlich. Doch in diesem Fall sollten sich Albert Einstein und der britische Astrophysiker Arthur Eddington irren: 1979 spürten Astronomen die erste Fata Morgana am Himmel auf, die durch eine Gravitationslinse vorgegaukelt wird. Seither sind hunderte dieser Schwerkraft-Phänomene in vielen Variationen entdeckt worden und es kommen immer mehr hinzu.

Ein hilfreicher Effekt mit spannender Entdeckungsgeschichte

Dabei handelt es sich schon lange nicht mehr nur um Bestätigungen der Theorie: Der Gravitationslinsen-Effekt hielt Einzug in die angewandte Forschung. Astrophysiker und Kosmologen nutzen ihn als ein äußerst vielseitiges Werkzeug, um die Geheimnisse des nahen und fernen Universums genauer auszuloten. Denn die schwerkraftbedingte Verzerrung des Lichts kann ferne Objekte vergrößern und sichtbarer machen, aber auch Aufschluss über Eigenschaften der „Linse“ geben. Vaas erklärt, wie der Gravitationslinsen-Effekt etwa bei der Suche nach Exoplaneten, Schwarzen Löchern, Urgalaxien, Dunkler Materie und den Kennziffern des Kosmos genutzt wird.

Anzeige

Im Teilartikel „Einstein und der Tellerwäscher“ berichtet der Autor dann über die geradezu verrückte Entdeckungsgeschichte des Gravitationslinsen-Effekts. Albert Einstein ahnte demnach schon früh, dass die Schwerkraft Licht verändert und zu verzerrten Bildern führen kann. Er scheute aber zunächst die Publikation seiner Theorien und musste erst von dem Amateur-Astronom Rudi W. Mandl dazu gedrängt werden. Doch da waren ihm bereits Kollegen zuvorgekommen, berichtet Vaas.

Im dritten Teil widmet sich der Autor dann der weiteren Geschichte des Gravitationslinsen-Effekts. Trotz Einsteins Zweifeln, gelang es Astronomen, ihn genauer zu berechnen und sie formulierten schließlich Voraussagen für mögliche Beobachtungen auf ganz unterschiedlichen Größenskalen. Anschließend dauerte es dann allerdings noch Jahrzehnte bis sich viele dieser Prognosen als richtig herausstellten, berichtet Vaas im Artikel „Geisterbilder am Himmel“.

Mehr erfahren Sie in der November-Ausgabe von bild der wissenschaft, die ab dem 20. Oktober im Handel erhältlich ist.

Anzeige

bild der wissenschaft | Aktuelles Heft

Anzeige

Aktueller Buchtipp

Sonderpublikation in Zusammenarbeit  mit der Baden-Württemberg Stiftung
Jetzt ist morgen
Wie Forscher aus dem Südwesten die digitale Zukunft gestalten

Wissenschaftslexikon

Hyp|no|ti|kum  〈n.; –s, –ti|ka; Pharm.〉 = Schlafmittel [<lat. hypnoticum ... mehr

An|ti|fo|nar  〈n.; –s, –ri|en; Mus.〉 Sammlung von Antifonien; oV Antiphonar; ... mehr

Erd|tra|bant  〈m. 16〉 I 〈unz.〉 der die Erde umkreisende Mond II 〈zählb.; veraltet〉 = Erdsatellit ... mehr

» im Lexikon stöbern
Anzeige
Anzeige