Hubble ontdekt eerste dubbele Einsteinring - George Beekman

19 JANUARI 2008 NRC

Een bulls eye - het oog van een stier (of het centrum van een dartbord) - daaraan doet het opmerkelijke hemelverschijnsel denken dat onlangs met de Hubble-ruimtetelescoop werd ontdekt. Het gaat om een zogeheten dubbele Einsteinring, een heel zeldzaam verschijnsel dat optreedt wanneer drie sterrenstelsels vanaf de aarde gezien precies op ťťn lijn achter elkaar staan en wanneer de twee verste stelsels zich in de vorm van ringen rond het voorgrondstelsel vertonen. De ontdekking werd bekendgemaakt tijdens een bijeenkomst van de American Astronomical Society vorige week in Austin, Texas.



Het verschijnsel wordt een Einsteinring genoemd omdat Albert Einstein als eerste (in 1936) voorspelde dat het gravitatieveld van een sterrenstelsel het licht van een ander stelsel dat er ver achter staat, zodanig kan afbuigen dat het in de vorm van vlekjes, boogjes of een ring rond het voorgrondobject verschijnt.

In de afgelopen twintig jaar zijn meer dan honderd van zulke gravitatielenzen gevonden, maar bij slechts een dozijn gaat het om echte ringen. Zulke kosmische lenzen zijn belangrijke hulpmiddelen bij het bepalen van de massa van sterrenstelsels en van de donkere materie die zich daarin verscholen houdt. Het licht van het verste stelsel wordt immers afgebogen door alle massa van het voorgrondobject, zowel de zichtbare als onzichtbare.

De nu ontdekte dubbele Einsteinring, SDSSJ0946+1006 geheten, bestaat uit een vrijwel volledige ring met een straal van 1,4 boogseconde en een aantal zwakkere bogen die een cirkel met een straal van 2,1 boogseconde vormen. Het zijn de sterk vervormde beeldjes van sterrenstelsels op afstanden van respectievelijk 6 en 11 miljard lichtjaar van de aarde. Het grote sterrenstelsel dat voor deze vervormingen verantwoordelijk is, staat op een afstand van 3 miljard lichtjaar. Drie jaar geleden werden in het spectrum van dit stelsel tekenen van lenswerking gevonden, maar het scherpe oog van de ruimtetelescoop Hubble was nodig om de resultaten daarvan aan het licht te brengen.

RaphaŽl Gavazzi van de universiteit van CaliforniŽ en zijn collegas hebben onderzocht of zulke dubbele Einsteinringen ook gebruikt kunnen worden voor het afleiden van belangrijke kosmologische parameters, zoals de materiedichtheid en kromming van het heelal. Die kunnen inderdaad worden bepaald, maar dan heeft men wel enkele tientallen bulls eyes nodig. En ook al krioelt het heelal van de sterrenstelsels, de kans op zon exacte configuratie is uiterst gering. Mede daarom kijken kosmologen verlangend uit naar toekomstige ruimtetelescopen als JDEM (Joint Dark Energy Mission) en DUNE (Dark Matter Universe Explorer). Met deze projecten, die nu nog op de tekentafels staan, zullen naar verwachting tienduizenden enkelvoudige en tientallen dubbele Einsteinringen kunnen worden ontdekt.

George Beekman