Gravitationslinse

Gravitationslinse bezeichnet die Ablenkung von Lichtstrahlen durch ein massives Objekt, das sich zwischen einer Lichtquelle und dem Beobachter befindet. Das Phänomen folgt direkt aus Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie, nach der Masse die Raumzeit krümmt und damit Lichtwege beeinflusst.

Die erste Bestätigung lieferte Arthur Eddington 1919 durch Beobachtung von Sternpositionen während einer Sonnenfinsternis. Sterne nahe am Sonnenrand erschienen leicht verschoben gegenüber ihren wahren Positionen, genau wie von Einstein vorhergesagt.

Heute unterscheidet man mehrere Ausprägungen des Effekts. Bei starker Linsung - durch Galaxienhaufen oder sehr massereiche Einzelgalaxien - entstehen deutlich sichtbare Bögen, Mehrfachbilder oder sogar vollständige Ringe der Hintergrundquelle (Einstein-Ringe). Schwache Linsung äußert sich als statistisch messbare Verzerrung der Formen vieler Hintergrundgalaxien und erlaubt Rückschlüsse auf die Massenverteilung des linsenden Objekts. Mikrolinsungsereignisse entstehen, wenn ein einzelner kompakter Vordergrundstern das Licht eines Hintergrundsterns kurzzeitig verstärkt.

Gravitationslinsen sind wichtige kosmologische Werkzeuge. Sie ermöglichen Massenbestimmungen von Galaxienhaufen einschließlich der Dunklen Materie, die Entdeckung schwacher oder weit entfernter Hintergrundgalaxien durch natürliche Vergrößerung und unabhängige Messungen der Hubble-Konstante.