Astronomie: Algorithmen finden 1200 neue Gravitationslinsen

Dank der Hilfe von Techniken des maschinellen Lernens haben Astronomen die Zahl der bekannten Gravitationslinsen verdoppelt.

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Von einem Algorithmus entdeckte Gravitationslinse

(Bild: KPNO/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/Legacy Imaging Survey)

Von
  • Martin Holland

Mithilfe von Algorithmen hat eine Gruppe von Astronomen und Astronominnen mehr als 1200 bisher unbekannte Gravitationslinsen entdeckt und deren Zahl damit etwas verdoppelt. Ihre Arbeit stellen sie nun im Fachmagazin The Astrophysical Journal vor. Die große Zahl an Funden ermöglicht nun eine bessere Erforschung fundamentaler Aspekte unseres Universums wie etwa die Dunkle Materie und die Hubble-Konstante, erklären die Forscher. Gravitationslinsen seien dafür bisher nur eingeschränkt nutzbar gewesen, weil einfach zu wenige davon überhaupt gefunden worden waren, erklären die Wissenschaftler die Bedeutung ihrer Studie.

Sogenannte Gravitationslinsen wurden in der Allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein vorhergesagt. Demnach biegen massereiche Objekte Lichtstrahlen quasi so, dass die Objekte, die diese ausgesendet haben, für Beobachter hinter der Gravitationslinse an anderer Stelle erscheinen, als sie sich tatsächlich befinden. Dieser Effekt konnte zuerst für unsere Sonne nachgewiesen werden, was enorm zum Erfolg der Relativitätstheorie beitrug. Seitdem haben Astronomen Hunderte Gravitationslinsen beobachtet. Größtenteils handelt es sich dabei aber um Galaxien oder Schwarze Löcher, bei kleineren Objekten gelang das inzwischen auch vereinzelt. Als die nun vorgestellte Analyse 2018 begonnen wurde, seien nur etwa 300 Gravitationslinsen bekannt gewesen.

Die Wissenschaftler setzten ihren Algorithmus auf die Daten des Observatoriums DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) im US-Bundesstaat Arizona an. Das neurale Netzwerk, ausgeführt von einem Supercomputer am Berkeley Lab, durchforstete die gigantischen Datenmengen des Spektrometers nach Spuren von Gravitationslinsen. Die Technik sei für die Suche perfekt geeignet gewesen, meinen die Forscher. Dank der zahlreichen Ergebnisse könnten Astronomen nun neue Messungen fundamentaler Aspekte durchführen, etwa der Hubble-Konstante zur Ausbreitungsgeschwindigkeit des Universums. Die hatte die Forschergemeinde zuletzt vor Rätsel gestellt.

Neu entdeckte Gravitationslinsen (4 Bilder)

(Bild: KPNO/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/Legacy Imaging Survey)

(mho)