Afbeelding tegoed: Hubble
De Hubble-ruimtetelescoop heeft een natuurlijke 2 miljoen lichtjaar brede "zoomlens" gebruikt om verder de ruimte in te kijken dan normaal het geval zou kunnen zijn. Door rechtstreeks door het centrum van een van de meest massieve galactische clusters te kijken, kon het profiteren van een techniek die zwaartekrachtlensing wordt genoemd om objecten buiten het cluster te zien. Gedetailleerde analyse van de afbeelding kan helpen om enig licht te werpen op het mysterie van donkere materie.
De geavanceerde camera voor onderzoeken aan boord van NASA's Hubble-ruimtetelescoop heeft een natuurlijke 'zoomlens' in de ruimte gebruikt om het zicht op het verre universum te verbeteren. Naast het bieden van een ongekend en dramatisch nieuw beeld van de kosmos, beloven de resultaten licht te werpen op de evolutie van sterrenstelsels en donkere materie in de ruimte.
Hubble tuurde dwars door het centrum van een van de meest massieve clusters van sterrenstelsels die we kennen, genaamd Abell 1689. Dit vereiste dat Hubble meer dan 13 uur naar de verre cluster, 2,2 miljard lichtjaar verwijderd, staarde. De zwaartekracht van de biljoen sterren van de cluster? plus donkere materie? fungeert als een 2 miljoen lichtjaarbrede "lens" in de ruimte. Deze 'zwaartekrachtlens' buigt en vergroot het licht van sterrenstelsels ver daarachter.
De IMAX-scherpte van IMAX-filmkwaliteit in combinatie met de gigantische lens onthult verre sterrenstelsels die voorheen zelfs buiten het bereik van Hubble lagen. Een paar zijn misschien twee keer zo zwak als die gefotografeerd in het Hubble Deep Field, dat de telescoop eerder tot zijn gevoeligheidsgrenzen duwde. Hoewel er veel meer analyse nodig is, speculeren Hubble-astronomen dat enkele van de zwakste objecten op de foto waarschijnlijk meer dan 13 miljard lichtjaar verwijderd zijn (roodverschuivingswaarde 6).
In de afbeelding zijn honderden sterrenstelsels vele miljarden lichtjaren verwijderd door de zwaartekracht van het licht tot een spinnenweb dat blauwe en rode lichtbogen volgt. Hoewel zwaartekrachtlensing eerder is onderzocht met Hubble- en grondtelescopen, is dit fenomeen nog nooit zo gedetailleerd gezien. De ACS-foto toont 10 keer meer bogen dan een telescoop op de grond zou zien. De ACS is 5 keer gevoeliger en levert foto's die twee keer zo scherp zijn als de vorige Hubble-camera's van het werkpaard. Zodat het de zwakste bogen duidelijker kan zien. De afbeelding is een enorme puzzel voor Hubble-astronomen om maandenlang te ontwarren. Afgewisseld met de voorgrondcluster zijn duizenden sterrenstelsels, lensbeelden van de sterrenstelsels in het achtergronduniversum.
Een gedetailleerde analyse van de beelden belooft het mysterie van donkere materie te belichten. Donkere materie is een onzichtbare vorm van materie. Het is de bron van het grootste deel van de zwaartekracht in het universum omdat het veel overvloediger is dan de 'normale materie' waaruit planeten, sterren en sterrenstelsels bestaan. Met de lensing kunnen astronomen de verdeling van donkere materie in clusters van sterrenstelsels in kaart brengen. Dit zou nieuwe aanwijzingen moeten geven voor de aard van donkere materie. Door de verafgelegen sterrenstelsels met lens te bestuderen, verwachten astronomen de geschiedenis van de stervorming in het heelal de afgelopen 13 miljard jaar beter te kunnen volgen.
De foto is een voortreffelijke demonstratie van de voorspelling van Albert Einstein dat de zwaartekracht de ruimte vervormt en daarom een lichtstraal vervormt, als een gegolfd douchegordijn. Hoewel Einstein zich realiseerde dat dit effect in de ruimte zou plaatsvinden, dacht hij dat het nooit vanaf de aarde kon worden waargenomen. Hoewel individuele sterren lenslicht hebben, was de afbuiging te klein om ooit vanaf de aarde te zien. Toen de wetten van relativiteit begin 20e eeuw werden geformuleerd, wisten wetenschappers niet dat sterren waren georganiseerd in sterrenstelsels buiten onze eigen Melkweg. Grote clusters van sterrenstelsels zijn zo groot dat ze de ruimte vervormen en licht op een voor de aarde waarneembare manier afbuigen. Het Abell-cluster is het ideale doelwit omdat het zo enorm groot is. Hoe groter een cluster, hoe groter de effecten van gravitationele lensing.
Oorspronkelijke bron: Hubble News Release
