Wenn Teleskope wie Hubble in den Kosmos blicken, können sie manchmal mithilfe eines Phänomens, das als Gravitationslinseneffekt bezeichnet wird, einen Blick auf sehr weit entfernte Objekte erschleichen. Hier bewegt sich ein massereiches Objekt wie eine Galaxie zwischen einem entfernten Objekt und der Erde, und die Schwerkraft dieses Zwischenobjekts verzerrt die Raumzeit und wirkt wie eine Lupe. Auf diese Weise können Astronomen Objekte erblicken, die sonst zu schwach und zu weit entfernt wären, um sichtbar zu sein.
Aber manchmal führen diese Phänomene zu seltsamen Ergebnissen, wie eine Kuriosität, die Hubble 2013 entdeckte und die wie zwei Objekte aussah, die perfekte Spiegelbilder voneinander waren.
Astronomen sind es gewohnt, Galaxien zu sehen, die aufgrund von Gravitationslinsen in seltsame Formen gestreckt erscheinen, aber dieser Spiegelungseffekt war verblüffend. „Wir waren wirklich ratlos“, sagte der Astronom Timothy Hamilton von der Shawnee State University, der das Objekt zum ersten Mal entdeckte, in einer Erklärung.
Seitdem untersuchen Hamilton und andere das seltsame Objekt und haben endlich seine rätselhafte Natur herausgefunden. Sie fanden heraus, dass sich zwischen der Erde und dem Objekt ein zuvor nicht katalogisierter massiver Galaxienhaufen befand, der so ausgerichtet war, dass er zwei Zwillingsbilder der fernen Galaxie erzeugte. Die Hintergrundgalaxie erstreckt sich über eine von dunkler Materie erzeugte Welligkeit im Raum – und diese Welligkeit erzeugt nicht nur die beiden gespiegelten Bilder, sondern auch ein drittes Bild der Galaxie, das seitlich positioniert ist.
„Stellen Sie sich die geriffelte Oberfläche eines Schwimmbeckens an einem sonnigen Tag vor, die helle Lichtmuster auf dem Boden des Beckens zeigt“, erklärte ein anderer Forscher, Richard Griffiths von der University of Hawaii in Hilo. „Diese hellen Muster auf der Unterseite werden durch einen ähnlichen Effekt wie der Gravitationslinseneffekt verursacht. Die Wellen auf der Oberfläche wirken als Teillinsen und bündeln das Sonnenlicht in helle, verschnörkelte Muster auf der Unterseite.“
Dieser sehr seltene Befund ermöglicht es Astronomen nicht nur, einen Blick auf eine ferne Galaxie zu werfen – er kann ihnen auch helfen, etwas über die dunkle Materie zu erfahren, die einen großen Teil unseres Universums ausmacht, indem sie zeigt, wie „klumpig“ oder „glatt“ sie ist . Das ist wichtig, da wir noch viel über diese mysteriöse Angelegenheit wissen müssen.
“Wir wissen, dass es sich um eine Form von Materie handelt, aber wir haben keine Ahnung, was das konstituierende Teilchen ist”, sagte Griffiths. „Wir wissen also überhaupt nicht, wie es sich verhält. Wir wissen nur, dass es Masse hat und der Schwerkraft unterliegt. Die Bedeutung der Größengrenzen für die Verklumpung oder Glätte besteht darin, dass sie uns einige Hinweise darauf geben, was das Teilchen sein könnte. Je kleiner die Klumpen der Dunklen Materie sind, desto massereicher müssen die Teilchen sein.“
Die Forschung wurde in der Zeitschrift The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht.
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