Einsteinring
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Bei einem Einstein-Ring handelt es sich um einen Ring elektromagnetischer Strahlung eines weit entfernten Objekts, der durch die Wirkung der Gravitation einer "Vordergrund"-Galaxie zustande kommt. Die Galaxie wirkt dabei als Gravitationslinse. Dieses Phänomen wurde von Albert Einstein in seiner Allgemeinen Relativitätstheorie vorausgesagt.
Bei einer Gravitationslinse sieht der Beobachter das entfernte Objekt meist zwei mal, weil die Lichtstrahlen auf zwei unterschiedlichen Wegen zu ihm gelangen können. Wenn das Objekt präzise hinter der Linse steht, erscheinen die beiden Bilder als Ringsegmente um die Galaxie - unter idealen Bedingungen kann sogar ein vollständiger Ring entstehen.
Es sind von der Erde aus nur wenige Einstein-Ringe zu beobachten, weil die Quelle der Strahlung genau hinter der Linse stehen muss. Bei den bisher beobachteten Einstein-Ringen liegen die Vordergrundgalaxien in Entfernungen von einigen Milliarden Lichtjahren.
Der erste Einstein-Ring wurde 30. Juli 1998 von 'Merlin' (Multi-Element Radio Linked Interferometer), einem Verbund aus Radioteleskopen in Großbritannien entdeckt, und später mit dem Hubble-Weltraumteleskop aufgenommen. Bis Dezember 2005 wurden 10 weitere Einstein-Ringe im Bereich des sichtbaren Lichts gefunden.
[Bearbeiten] Einsteinradius
Der Radius eines Einsteinrings wird Einsteinradius genannt. Im Bogenmaß ist er
,
dabei ist
- G die Gravitationskonstante,
- M die Masse des als Linse wirkenden Objekts,
- c die Lichtgeschwindigkeit,
- dL die Entfernung zum als Linse wirkenden Objekt,
- dS die Entfernung zum abgebildeten Objekt, und
- dLS die Entfernung zwischen Linse und abgebildetem Objekt.
Stehen Linse und abgebildetes Objekt nicht auf einer Linie, so daß statt eines Einsteinrings mehrere Einzelbilder entstehen, dann sind die Abstände zwischen diesen Bildern von der Größenordnung des Einsteinradius. Der Einsteinradius gibt also auch in diesem häufigeren Fall eine Vorstellung von der Ausdehnung des durch die Gravitationslinse erzeugten Effekts.
Für tatsächlich beobachtete Beispiele des Gravitationslinseneffekts ist die ungefähre Größe des Einsteinradius:
- Linse Galaxie, abgebildetes Objekt ferne Galaxie: Einige Zehntel Bogensekunden bis wenige Bogensekunden.
- Linse Galaxienhaufen, abgebildetes Objekt ferne Galaxie: Einige 10 Bogensekunden.
- Linse Stern und abgebildetes Objekt Sterne in unserer Milchtraße: Etwa 0,001 Bogensekunden, siehe auch Mikrolinseneffekt.
