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Gravitationslinse



Als Gravitationslinse bezeichnet man ein massereiches astronomisches Objekt wie etwa eine Galaxie oder eine Gruppe von Galaxien, das mit seiner Schwerkraft, Gravitation, das Licht dahinter liegender Objekte ablenkt. Albert Einsteins allgemeine Relativitätstheorie beschreibt ihre Wirkungsweise. Eine Gravitationslinse hat auf elektromagnetische Wellen (beliebiger Wellenlängen) eine ähnlich bündelnde Wirkung wie eine Linse auf sichtbares Licht.

Vom Prinzip her gestaltet sich die Lichtbeugung aber anders:

Interstellare Objekte mit einer sehr großen Masse beugen elektromagnetische Wellen, lenken sie also in eine andere Bahn.

Die Wirkung beruht auf der, durch Albert Einstein in seiner allgemeinen Relativitätstheorie als Wirkung der Gravitation auf die Raumzeit beschriebenen, Krümmung des Raumes durch massehaltige Objekte oder Energie.

Dieser Effekt kann bei einer totalen Sonnenfinsternis an Sternen nachgewiesen werden, die sehr nah an der Blickrichtung zur Sonne liegen und durch die Korona sonst überstrahlt werden: Die Position dieser Sterne erscheint dann leicht verschoben. Dies lieferte 1919 die erste experimentelle Bestätigung der Allgemeinen Relativitätstheorie.

Um eine Gravitationslinse im üblichen, also astronomischen Sinne zu erhalten, sind normalerweise die Gravitationsfelder ausgedehnter astronomischer Objekte, wie Schwarzer Löcher, Sternenhaufen oder Galaxien nötig. Bei diesen ist es möglich, dass eine hinter der Gravitationslinse liegende Lichtquelle nicht nur verschoben erscheint, sondern dass der Beobachter mehrere Abbilder sieht. Die erste solche "starke Gravitationslinse" wurde 1979 entdeckt. Ein bekanntes Beispiel ist das 1985 entdeckte Einsteinkreuz im Sternbild der Fische, eine vierfache Abbildung des gleichen Objekts. Im Extremfall beobachtet man sogar ein linienförmiges Bild (also unendlich viele Abbildungen) einer punktförmigen Lichtquelle, dies sind die so genannten Einsteinringe.

Gravitationslinseneffekte sind in der Astronomie sehr häufig und müssen bei allen Beobachtungen berücksichtigt werden. Für manche Objekte, wie z.B. schwarze Löcher, stellen sie sogar die einzige Nachweismöglichkeit dar.

Literatur/Weblinks




     
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