Gravitationslinse aus dem frühen Kosmos entdeckt

Gainesville (USA) – Bei der Untersuchung eines riesigen Galaxienhaufens im jungen Kosmos sind Forscher auf einen lang gestreckten, leuchtenden Bogen gestoßen. Der Bogen ist das durch die Schwerkraft des Haufens verzerrte Bild einer im Hintergrund liegenden Galaxie. Solche Gravitationslinsen sind nicht allzu besonderes – die Astronomen kennen viele ähnliche Erscheinungen. Doch die Kombination, bei der sowohl Galaxienhaufen als auch Hintergrundgalaxie im jungen Kosmos liegen, mache diesen Bogen statistisch gesehen zu einer Unmöglichkeit, so die Wissenschaftler.

Ausschnitt einer Teleskopaufnahme, ein Ausschnitt ist vergrößert dargestellt. Darauf ist undeutlich ein heller, weißer Bogen zu sehen.

Anthony Gonzales von der University of Florida und seine Kollegen hatten mit dem Weltraumteleskop Hubble einen zehn Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxienhaufen untersucht. Mit einer Gesamtmasse von rund 500 Billionen Sonnen zählt er zu den größten bekannten Galaxienhaufen – zu einer Zeit, als das Universum gerade 3,7 Milliarden Jahre alt war. Da die zu einem Bogen verzerrte Galaxie hinter dem Galaxienhaufen liegt, also noch weiter entfernt ist, sehen wir sie auch zu einem noch früheren Zeitpunkt der kosmischen Geschichte. 

 Sowohl der Galaxienhaufen als auch die Galaxie sind bereits seltene Objekte: In dieser frühen Epoche des Kosmos ist kein anderer derart großer Haufen bekannt. Außerdem ist die Galaxie ein für die Frühzeit des Universums außergewöhnlich leuchtkräftiges Exemplar – sonst wäre sie nicht als Bogen sichtbar. Noch unwahrscheinlicher aber ist, dass zwei derart seltene Objekte von der Erde aus gesehen so exakt hintereinander liegen, dass es zu dem Gravitationslinsenphänomen kommen kann. „Es sollte keinen einzigen großen Bogen dieser Helligkeit am gesamten Himmel geben“, so die Schlussfolgerung der Forscher aus einer statistischen Analyse. 

Die Astronomen suchen deshalb nach einer Erklärung. Vielleicht sind Galaxienhaufen im jungen Kosmos kompakter und wirken deshalb effektiver als Gravitationslinsen. Oder unbekannte physikalische Effekte erzeugen größere Galaxien und massereichere Galaxienhaufen im jungen Kosmos als bislang angenommen. „Mich überzeugt keine dieser Erklärungen“, sagt Gonzales. „Schließlich haben wir nur ein einziges solches Objekt gefunden.“ Aber die Entdeckung sollte die Suche nach weiteren Gravitationslinsen dieser Art vorantreiben.