Herschels Infraroträtsel gelöst
Astronomen entschlüsseln Gravitationseffekt in Radiogalaxie mit Satelliten und Teleskopen.
Ein internationales Astronomenteam hat zwei Galaxien entdeckt, die als Linsensystem zusammenwirken: Eine sechs Milliarden Lichtjahre entfernte Galaxie mit starker Gravitationskraft lenkt die Strahlung einer zweiten noch weiter entfernten Galaxie ab und verstärkt die Strahlung dabei. Das zweite Himmelsobjekt ist weit entfernt und äußerst leuchtschwach, es wäre ohne den Linseneffekt überhaupt nicht sichtbar. „Unser Team war auf ein echtes astronomisches Puzzle gestoßen“, sagt Martin Haas vom Astronomischen Institut der Ruhr-Universität Bochum, Leiter des Projekts. „Die Analysen bestätigten, dass wir es mit einem sehr exotischen Gravitationslinsensystem zu tun haben.“
Abb.: Die Galaxie 3C220.3 (weiße Struktur in der Bildmitte) verstärkt die Strahlung einer anderen Galaxie, die als ringförmige Struktur um 3C220.3 sichtbar ist. Eine weitere Galaxie (kleinere weiße Struktur unten) trägt ebenfalls zum Linseneffekt bei. Die Aufnahme entstand mit dem Keck-Teleskop auf Hawaii. (Bild: C. D. Fassnacht, UCD)
Die schwache Hintergrundgalaxie erscheint als ringförmige Struktur um die als Linse wirkende Vordergrundgalaxie. Die Forscher stießen auf das Phänomen, als sie die Galaxie 3C220.3 mit dem Herschel-Satelliten beobachteten. Sie sandte sehr viel mehr langwellige Infrarotstrahlung aus als vorhergesagt. Der Verdacht: Ein Teil der Strahlung kommt nicht von 3C220.3 selbst, sondern aus dem Hintergrund. Um das zu überprüfen, organisierten Martin Haas und seine Kollegen der Universitäten Groningen und Harvard weitere Messungen an den besten Teleskopen der Welt, unter anderem mit dem Keck-Observatorium auf Hawaii. „Ein großartiges Beispiel für spontane internationale Teamarbeit“, so der Bochumer Astronom.
Anhand der Messungen fanden die Wissenschaftler heraus, dass die als Linse wirkende Galaxie eine Radiogalaxie mit einem supermassereichen schwarzen Loch im Zentrum ist, das für die Radiostrahlung verantwortlich ist. Die Astronomen modellierten die Geometrie des Linsensystems auch am Computer. Dabei stellten sie fest, dass die Radiogalaxie einen überraschend geringen Anteil an dunkler Materie enthalten muss. Eigentlich erwarten sie einen hohen Anteil an dunkler Materie in Radiogalaxien. Allerdings liegen die bekannten Radiogalaxien mit Linsenwirkung in Galaxienhaufen, und bislang war nicht zu sagen, wie viel dunkle Materie mit der Radiogalaxie und wie viel mit dem Haufen assoziiert ist.
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