Gravitationslinse: Bereits beobachtete Supernova 2037 noch einmal sichtbar

Auf einer alten Aufnahme des Weltraumteleskops Hubble wurden drei Abbilder einer Supernova entdeckt. Um 2037 wird ein weiteres auftauchen, wurde nun ermittelt.

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Links die Hubble-Aufnahme mit den drei Lichtpunkten derselben Supernova, rechts ein neueres Bild ohne Spuren der Explosion, aber mit der markierten Position, wo sie 2037 auftauchen soll.

(Bild: Joseph DePasquale (STScI))

Von
  • Martin Holland

Eine 2016 vom Weltraumteleskop Hubble beobachtete Supernova wird in 16 Jahren erneut zu sehen sein. Das hat eine Gruppe von Astronomen und Astronominnen ermittelt und hat damit ein besonders spannendes Exemplar einer Gravitationslinse gefunden.

Wie das Team nun erläutert, haben sie die Supernova auf alten Hubble-Aufnahmen des gigantischen Galaxienhaufens MACS J0138.0-2155 entdeckt. Das Licht von dort braucht demnach vier Milliarden Jahre zu uns, aber die immense Gravitation biegt außerdem Licht dahinter liegender Objekte. Darunter auch das Licht einer Supernova, das 10 Milliarden Jahre zu uns gebraucht hat. Auf drei Wegen hat es uns bereits erreicht, auf einem vierten wird es in 16 Jahren ankommen, prognostiziert das Team.

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Sogenannte Gravitationslinsen wurden bereits in der Allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein vorhergesagt. Solche massereichen Objekte biegen Lichtstrahlen, sodass die Objekte, die diese ausgesendet haben, für Beobachter hinter der Gravitationslinse an anderer Stelle erscheinen, als sie sich tatsächlich befinden. Dabei legen die Lichtstrahlen unterschiedliche Wegen zum gleichen Ziel zurück, weswegen sie zu voneinander abweichenden Zeiten ankommen.

Im Fall der nun beobachteten Supernova vergleicht Forschungsleiter Steve Rodney von der Universität South Carolina das mit vier Zügen, die gleichzeitig aus einem Bahnhof losfahren. Auf unterschiedlichen Wegen fahren sie zum gleichen Ziel, wo sie deswegen aber nicht gleichzeitig ankommen. Anders als bei der für 2022 – fälschlicherweise – vorhergesagten Sternenexplosion hat diese also tatsächlich stattgefunden, die Vorhersage für die erneute Sichtbarkeit beruht nur auf den Wegen, die das Licht zurücklegt.

Wie das Team nun erläutert, wurde die Supernova 2019 von Gabe Brammer von der Universität Kopenhagen auf der Hubble-Aufnahme entdeckt. Zuerst habe er einen Punkt entdeckt, der auf späteren Bildern nicht zu sehen war, dann zwei weitere. Alle drei stammen von derselben Supernova, aber aufgrund der unterschiedlichen Wege, die das Licht jeweils zurückgelegt hat, zu voneinander abweichenden Zeiten nach der Sternenexplosion. Auf Basis weitere Analysen vor allem der Masse in dem Galaxienhaufen, der als Gravitationslinse fungiert, konnten die Forscher und Forscherinnen dann berechnen, wo die Supernova 2037 (± 2 Jahre) erneut auftauchen sollte. Ein fünftes Auftauchen 2042 wird demnach aber nicht hell genug sein, um es zu beobachten.

Wenn die Supernova um 2037 erneut nachweisbar wird, werden nur die stärksten Teleskope sie sehen können, für das bloße Auge ist sie viel zu lichtschwach. Bis dahin sollten aber nicht nur im Weltall deutlich leistungsfähigere Observatorien im Einsatz sein. Von der Beobachtung des vierten Abbilds versprechen sich die Forscher und Forscherinnen wichtige Einblicke, etwa in die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Universums. Darum hatte es zuletzt eine wachsende Kontroverse gegeben. Die Messung der Zeitverzögerung sei eine direktere Möglichkeit, den Wert der sogenannten Hubble-Konstante zu ermitteln. Es sei ein vollkommen unabhängiger Weg. Außerdem könnten sich anhand der Beobachtung viel genauere Karten der Verteilung der Dunklen Materie erstellen lassen. Die Analyse inklusive der Prognose ist im Wissenschaftsmagazin Nature Astronomy erschienen.

(mho)