Een nieuwe afbeelding van de Hubble-ruimtetelescoop kijkt naar het nest van een kosmische leviathan, een monsterlijke cluster van sterrenstelsels op negen miljard lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Draco.
Als een zeemonster in een oude legende, ondergedompeld en wachtend om ongelukkige zeelieden naar hun ondergang te rukken, kan dit hemelse beest worden gezien vanuit de rimpelingen eromheen. Deze Leviathan is echter zo titanisch dat rimpelingen niet over het oppervlak van een oceaan of meer lopen, maar eerder vervormingen zijn in het weefsel ruimte tijd zichzelf.
Deze specifieke sterrenstelselcluster, bekend als eMACS J1823.1+7822, is een van de vijf die door Hubble-astronomen zijn geselecteerd voor observatie om de sterkte van dit “warp”-effect te bepalen, dat voor het eerst werd voorspeld door De algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein.
Verwant: De beste Hubble-ruimtetelescoopbeelden ooit!
De theorie uit 1915, die af en toe Einsteins geometrische theorie van de zwaartekracht wordt genoemd, voorspelt dat, als bowlingballen die op een trampoline worden geplaatst een holte creëren, objecten met massa ervoor zorgen dat het weefsel van de ruimtetijd zelf vervormt. Deze kromming creëert de zwaartekracht. En hoe groter de massa van een kosmisch object, hoe extremer de vervorming van de ruimte die het veroorzaakt.
Licht reist in rechte lijnen door het universum, maar wanneer het een kromming tegenkomt die wordt veroorzaakt door een echt massief object, buigt het pad. Wanneer het vervormingsobject tussen is Aarde en een achtergrondobject, kan het licht zodanig buigen dat de schijnbare positie van het achtergrondobject wordt verschoven.
Maar wanneer het tussenliggende of “lensobject” echt enorm is – zoals een monsterlijke cluster sterrenstelselsbijvoorbeeld – licht van de achtergrondbron heeft verschillende tijd nodig om de aarde te bereiken, afhankelijk van hoe dicht het door de fysieke kosmische lens gaat.
Dit effect, genaamd zwaartekrachtlens, kunnen ervoor zorgen dat individuele objecten op veel plaatsen in de lucht verschijnen, vaak in verbazingwekkende arrangementen die Einstein-ringen en Einstein-kruisen worden genoemd. Het kan er ook voor zorgen dat achtergrondobjecten versterkt aan de hemel verschijnen, een krachtig effect dat astronomen gebruiken om verre en vroege vage sterrenstelsels waar te nemen.
De vervorming veroorzaakt door massieve clusters zoals eMACS J1823.1+7822 kan astronomen ook helpen bij het bestuderen van mysterieuze Donkere materie, dat goed is voor ongeveer 85% van de massa in het universum, maar onzichtbaar is omdat het geen interactie heeft met elektromagnetische straling. Omdat donkere materie echter door zwaartekracht interageert, kan het lenzen van licht van een sterrenstelsel of cluster van sterrenstelsels onderzoekers helpen de verdeling van donkere materie in kaart te brengen.
In de nieuwe Hubble-afbeelding fungeert eMACS J1823.1+7822, dat bestaat uit een verzameling elliptische sterrenstelsels, als een zwaartekrachtlens. De cluster vervormt de vorm van de sterrenstelsels eromheen, waardoor ze een enigszins langgerekte vorm krijgen, waardoor sommige in bogen veranderen en andere in heldere strepen.
Dit specifieke beeld is gemaakt met behulp van Hubble’s Advanced Camera for Surveys en het Wide Field Camera 3-instrument, die beide in staat zijn om sterrenstelsels en sterren in specifieke golflengten van licht te zien. Het op deze manier observeren van objecten op verschillende golflengten zorgt voor een completer beeld van de structuur, zeggen de onderzoekers.
Dergelijke waarnemingen kunnen op hun beurt de samenstelling en het gedrag van een object onthullen dat alleen in zichtbaar licht verborgen zou zijn. In combinatie met het gebruik van clusters zoals eMACS J1823.1+7822, maakt zwaartekrachtlensing dit mogelijk voor enkele van de vroegste sterrenstelsels in het universum. Zulke krachtige observatoria als de Hubble en de James Webb-ruimtetelescoop kan condities detecteren die kort na de Grote explosie en de geboorte van het universum zelf.
Volg ons op Twitter @Spacedotcom (opent in nieuw tabblad) of omhoog Facebook (opent in nieuw tabblad).
