Schwerkraftlinsen ermöglichten es, das Alter unserer Welt wieder festzustellen und zu klären: 13,75 Milliarden Jahre, plus oder minus 170 Millionen.
Wenn sich zwischen uns und einem sehr weit entfernten Objekt ein weiteres Objekt befindet, das ziemlich groß und massiv ist, zum Beispiel eine ganze Galaxie, wird das Licht des ersten Objekts durch seine Schwerkraft abgelenkt - die Wirkung einer Gravitationslinse ist ähnlich der Wirkung einer gewöhnlichen Linse
Eine große Gruppe von Wissenschaftlern aus den USA und Deutschland gab Anfang März die Ergebnisse dieser Arbeit bekannt. Für ihre Arbeit nutzten sie Daten, die mit dem optischen Orbit alteleskop Hubble sowie mit der WMAP-Sonde gewonnen wurden, die Mikrowellen-Hintergrundstrahlung aufzeichnet. Um welche Art von Strahlung es sich handelt, warum sie interessant ist, wie sie erforscht wird und warum ihr kürzlich der Nobelpreis verliehen wurde, können Sie im Artikel „Nobelwellen“nachlesen.
Der wichtigste "Trick" der neuen Studie war jedoch nicht nur die Verwendung der neuesten Beobachtungsergebnisse, sondern auch die Berücksichtigung des Effekts des Gravitationslinseneffekts, der es ermöglichte, die Entfernung am besten zu verdeutlichen entfernte Objekte des Universums. Erinnern Sie sich daran, dass die Existenz von Gravitationslinsen von Einstein auf der Grundlage seiner Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt wurde: Beim Passieren eines massiven Objekts wird Licht unter dem Einfluss seiner Schwerkraft abgelenkt, wodurch die Lichtquelle optisch vergrößert wird. Anschließend wurden bei Beobachtungen Gravitationslinsen entdeckt, die zu einer der schlagenden Bestätigungen von Einsteins theoretischen Berechnungen wurden.
In der Tat ist es oft sehr schwer zu unterscheiden: Entweder ist eine starke Strahlungsquelle sehr weit von uns entfernt, oder sie ist nah, strahlt aber nicht zu viel. Hier helfen Gravitationslinsen. Tatsache ist, dass das Licht, wenn es sich darin biegt, nicht eine, sondern mehrere mögliche Flugbahnen "wählen" kann. Dadurch erh alten Astronomen zusätzliche Informationen über die Eigenschaften des ursprünglichen Objekts, die vom Licht zurückgelegte Entfernung und so weiter. Ein ähnlicher Ansatz wurde beim System B1608+656 angewendet, das Gegenstand einer kürzlich durchgeführten Studie war.
Als sich die Helligkeit der Strahlung dieser aktiven Galaxie im Laufe der Zeit veränderte, zeichneten Wissenschaftler verschiedene Veränderungen auf, die auftraten, wenn sich das Licht auf alle 4 möglichen Arten bewegte. Um das Wesentliche zu erklären, ziehen die Autoren eine Analogie mit 4 Lastwagen, die von einem Ort aus gestartet und an einem anderen ankamen und auf verschiedenen Routen eine große Stadt umrundeten. Die Verzögerungen, denen jeder von ihnen unterwegs begegnete, sind einzigartig, aber das bedeutet nicht, dass sie durch die Stadt schneller gekommen wären. Durch den Vergleich der Zeit, die verschiedene Autos auf der Straße verbringen, können Sie die Eigenschaften sowohl der Straße als auch des Autos selbst herausfinden.
Um auf die Astronomie zurückzukommen, können wir sagen, dass eine verfeinerte Analyse des Gravitationslinseneffekts des B1608+656-Systems es Wissenschaftlern ermöglichte, den Wert der Hubble-Konstante experimentell zu berechnen, die einer der Eckpfeiler der modernen Kosmologie ist und damit verbunden ist mit der Größe unseres gesamten Universums. Basierend auf dem erh altenen Wert der Hubble-Konstante berechneten Wissenschaftler die Größe (und damit das Alter) des Universums und kamen im Allgemeinen auf die Zahl, die dank anderer Arbeiten bereits bekannt ist - 13,75 Milliarden Jahre. Es ist bemerkenswert, dass das Ergebnis unabhängig von der verwendeten Methode fast dasselbe ist: Dies legt nahe, dass wir das Alter unserer Welt fast sicher kennen.
Mehr über die Hubble-Konstante und das Alter des Universums erfahren Sie in unserem Artikel, in dem wir im Volksmund über Radioastronomie gesprochen haben – in der Regel „hören“Wissenschaftler auf diesen langen Wellenlängen der Welt zu in den größten Maßstäben. Lesen Sie: „Dem Universum zuhören.“
Laut Pressemitteilung des SLAC-Labors
