Een internationaal team van astronomen heeft de grootste verzameling ooit van “zwaartekrachtlens” -stelsels samengesteld en hun onderzoek leverde informatie op over de massa's van sterrenstelsels, waaronder een conclusie over de hoeveelheid donkere materie. Het zwaartekrachtsveld van het nabije melkwegstelsel vervormt het beeld van het verder verwijderde melkwegstelsel tot meerdere boogvormige beelden. Soms creëert dit effect zelfs een complete ring, bekend als een 'Einstein-ring'. De bevindingen van dit onderzoek helpen bij het tot stand brengen van een langdurig debat over de relatie tussen en massa en helderheid in sterrenstelsels.
Met behulp van de Advanced Camera for Surveys on the Hubble Space Telescope om sterrenstelsels af te beelden die door de Sloan Digital Sky Survey waren geïdentificeerd als zwaartekrachtlensstelsels, was het team in staat om de afstanden tot beide sterrenstelsels in elke "lens" -set te meten, evenals meet de massa van elk sterrenstelsel.
Gravitational lensing creëert een "luchtspiegeling" van een ring en de Einstein-ringbeelden kunnen tot 30 keer helderder zijn dan het beeld van het verre sterrenstelsel zou zijn zonder het lenseffect. Door Hubble- en Sloan-gegevens te combineren in de Sloan Lens ACS (of SLACS) -enquête, kon het team een wiskundig model maken dat het lenseffect beschrijft en dat model gebruiken om te illustreren wat we zouden zien als we het lenseffect zouden kunnen verwijderen.
â € œDe SLACS-collectie lenzen is bijzonder krachtig voor de wetenschap, â € zei Adam Bolton van de Universiteit van Hawaï, hoofdauteur van twee artikelen die deze laatste resultaten beschrijven. â € œVoor elke lens hebben we de schijnbare afmetingen van de Einstein-ringen aan de hemel gemeten met behulp van de Hubble-afbeeldingen, en we hebben de afstanden tot de twee sterrenstelsels van het uitgelijnde paar gemeten met Sloan-gegevens. Door deze metingen te combineren, konden we de massa van het nabije sterrenstelsel afleiden. '
Door deze massa's van sterrenstelsels samen met metingen van hun afmetingen, helderheid en stelsnelheden te beschouwen, konden de SLACS-astronomen naast de zichtbare sterren in de sterrenstelsels de aanwezigheid van "donkere materie" afleiden. Donkere materie is het mysterieuze, onzichtbare materiaal dat de meeste materie in het universum is. En met zo'n groot aantal lensstelsels over een groot aantal massa's, ontdekten ze dat de fractie van donkere materie ten opzichte van sterren systematisch toeneemt wanneer ze van sterrenstelsels met een gemiddelde massa naar sterrenstelsels met een hoge massa gaan.
Albert Einstein voorspelde het bestaan van zwaartekrachtlenzen in de jaren dertig, maar het eerste voorbeeld werd pas eind jaren zeventig ontdekt. Sindsdien zijn er veel meer lenzen ontdekt, maar hun wetenschappelijke potentieel is beperkt door het uiteenlopende assortiment van bekende voorbeelden. De SLACS-enquête heeft deze situatie aanzienlijk veranderd door een enkel groot en uniform geselecteerd monster van sterke lensstelsels te ontdekken. De SLACS-collectie belooft de basis te vormen van vele verdere wetenschappelijke studies.
Oorspronkelijke nieuwsbron: University of Hawaii
