Zwaartekracht is de mysterieuze en vreemde lijm die het universum bij elkaar houdt, maar dat is niet het einde van zijn charme. We kunnen ook profiteren van de manier waarop ruimte-tijd draait om verre objecten te zien die heel moeilijk te detecteren zouden zijn.
Dit wordt een zwaartekrachtlens genoemd, en het is een effect voorspeld door Einstein, en het wordt prachtig geïllustreerd in een nieuwe editie van de Hubble-ruimtetelescoop.
In het midden van de afbeelding (hieronder) is een bijna perfecte glanzende ring te zien met wat lijkt op vier onderling verbonden lichtpunten over de hele lengte, die zich om twee andere punten wikkelen met een gouden gloed.
(ESA/Hubble & NASA, T. Treu; Dankbetuiging: J. Schmidt)
Dit wordt de ring van Einstein genoemd, en deze heldere vlekken zijn niet zes sterrenstelsels, maar drie: twee in het midden van de ring en één quasar erachter, hun licht vervormd en versterkt als het door het zwaartekrachtveld op de voorgrond gaat. Melkwegstelsels.
Aangezien de massa’s van de twee voorgrondstelsels erg hoog zijn, veroorzaakt dit de zwaartekrachtkromming van de ruimtetijd rond het paar. Elk licht dat vervolgens door deze ruimtetijd reist, volgt deze kromming en komt vervormd en vervormd – maar ook vergroot – onze telescopen binnen.
Zwaartekracht lens diagram. (NASA, ESA en L. Sidewalk)
Dit, zo blijkt, is een erg handig hulpmiddel om zowel de verre als de nabije uithoeken van het universum te onderzoeken. Alles met voldoende massa kan fungeren als een zwaartekrachtlens. Dat kan een of twee melkwegstelsels zijn, zoals we hier zien, of zelfs massieve clusters van melkwegstelsels, die een wonderbaarlijke hoeveelheid lichtvlekken produceren van veel dingen achter hen.
Astronomen die in de verre ruimte kijken, kunnen deze scans reconstrueren en de beelden herhalen om met een lens nauwkeurigere details van verre sterrenstelsels te zien. Maar dat is niet alles wat zwaartekrachtlenzen kunnen doen. De sterkte van de lens hangt af van de kromming van het zwaartekrachtveld, die direct verband houdt met de massa waaromheen deze wordt gebogen.
Zwaartekrachtlenzen kunnen ons dus in staat stellen sterrenstelsels en groepen sterrenstelsels te wegen, wat ons op zijn beurt kan helpen donkere materie te vinden en in kaart te brengen – de mysterieuze, onzichtbare bron van massa die extra zwaartekracht genereert die niet kan worden verklaard door dingen in het universum. Het is al te detecteren.
Iets dichter bij huis zou een zwaartekrachtlens – of microlensing, meer precies – ons kunnen helpen objecten in de Melkweg te vinden die anders te donker zouden zijn om te zien, zoals een stellaire cluster zwarte gaten.
en wordt kleiner. Astronomen hebben malafide exoplaneten kunnen detecteren – die niet geassocieerd zijn met een gastster, die door de melkweg dwalen, koud, eenzaam – van de vergroting die optreedt wanneer deze exoplaneten tussen ons en de verre sterren passeren. Ze hebben zelfs microzwaartekracht gebruikt om exoplaneten in andere sterrenstelsels te detecteren.
Het is behoorlijk wild wat het universum in zijn eigen zwaartekrachtarmen heeft.
Je kunt een versie op achtergrondformaat van de afbeelding hierboven downloaden Op de ESA-website.
“Reisliefhebber. Onruststoker. Popcultuurfanaat. Kan niet typen met bokshandschoenen aan.”