Gravitationslinse

Eine Gravitationslinse entsteht, wenn die Gravitation eines massereichen Objekts, etwa einer Galaxie oder eines Galaxienhaufens, das Licht eines dahinter liegenden Objekts ablenkt und verzerrt. Albert Einstein sagte diesen Effekt 1936 voraus, hielt ihn aber für praktisch unbeobachtbar. Heute ist Gravitationslinseneffekt eines der wichtigsten Werkzeuge der Astronomie.

Der Effekt kann verschiedene Formen annehmen. Starke Gravitationslinsen erzeugen Mehrfachbilder oder Bögen einer einzelnen Hintergrundgalaxie. Ein perfekt ausgerichtetes System erzeugt einen Einstein-Ring: einen vollständigen Lichtkreis um die Linse. Schwache Gravitationslinsen verzerren die Formen von Hintergrundgalaxien statistisch und werden genutzt, um die Verteilung Dunkler Materie zu kartieren.

In der Science-Fiction werden Gravitationslinsen vielfältig eingesetzt. In 'Interstellar' (2014) zeigt das Schwarze Loch Gargantua einen spektakulären Gravitationslinsen-Effekt, der von Kip Thorne berechnet und von den VFX-Teams physikalisch korrekt gerendert wurde. Die Visualisierung war so genau, dass sie zu einer wissenschaftlichen Veröffentlichung führte.

Alastair Reynolds nutzt Gravitationslinsen in seinen Romanen als taktisches Element im Weltraumkampf. Greg Egan erforscht in 'Incandescence' eine Zivilisation, die in der Akkretionsscheibe eines Schwarzen Lochs lebt und Gravitationslinseneffekte als Alltagsphänomen erlebt.

In der realen Forschung wurde vorgeschlagen, die Sonne als Gravitationslinse zu nutzen: Ein Teleskop, das in 550 AU Entfernung positioniert wird, könnte den Gravitationslinsen-Effekt der Sonne nutzen, um Exoplaneten in bisher unmöglicher Auflösung abzubilden.