Gravitationslinsen einer elliptischen Galaxie erzeugen einen Bogen mit drei hellen Flecken an der Spitze, die ein Duplikat eines einzelnen Quasars namens RX J1131-1231 darstellen, der sechs Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt ist (Bildnachweis: ESA/Webb, NASA & CSA, A. Nierenberg)
Ein funkelnder, juwelenbesetzter Ring, der durch ein kosmisches Phänomen namens Gravitationslinse entstanden ist, wurde vom James Webb Weltraumteleskop abgebildet.
Das neue Bild zeigt einen weit entfernten Quasar mit der Bezeichnung RX J1131-1231, der etwa 6 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Das starke Gravitationsfeld einer nahegelegenen elliptischen Galaxie, die sich im Vordergrund des Bildes befindet, verzerrt das Licht des Quasars – der ein extrem leuchtender aktiver galaktischer Kern (AGN) ist – und erzeugt einen hellen Bogen und doppelte Ansichten des Objekts, was letztlich zu einem Bild führt, das wie Edelsteine auf einem Ring aussieht.
Quasare werden durch große Mengen an Gas und Staub angetrieben, die in das supermassereiche Schwarze Loch einer Galaxie fallen, wodurch die Region sehr hell leuchtet. Die Auswirkungen der Gravitationslinseneffekte, die auftreten, wenn ein massives Objekt wie eine Galaxie das Licht einer weiter entfernten Quelle beugt, ermöglichen es den Astronomen, Regionen in der Nähe des schwarzen Lochs von weit entfernten Quasaren zu untersuchen, so eine Erklärung der Europäischen Weltraumorganisation (ESA).
„Messungen der Röntgenemission von Quasaren können einen Hinweis darauf geben, wie schnell sich das zentrale Schwarze Loch dreht, und dies gibt den Forschern wichtige Hinweise darauf, wie Schwarze Löcher im Laufe der Zeit wachsen“, so ESA-Beamte in der Erklärung.
Die elliptische Galaxie, die auf dem neuen JWST-Bild die Gravitationslinse bildet, erscheint als kleiner blauer Punkt in der Mitte des Rings. Die Galaxie wirkt wie ein natürliches Teleskop, das das Licht des weiter entfernten Quasars vergrößert, der ansonsten zu weit entfernt ist, um ihn zu untersuchen.
„Wenn ein Schwarzes Loch hauptsächlich durch Kollisionen und Verschmelzungen zwischen Galaxien entsteht, sollte es Material in einer stabilen Scheibe ansammeln, und die ständige Zufuhr von neuem Material aus der Scheibe sollte zu einem schnell rotierenden Schwarzen Loch führen“, so die ESA-Beamten in der Erklärung. „Wenn das Schwarze Loch hingegen durch viele kleine Akkretionsvorgänge wuchs, würde es Material aus zufälligen Richtungen ansammeln. Beobachtungen haben gezeigt, dass sich das Schwarze Loch in diesem speziellen Quasar mit mehr als der halben Lichtgeschwindigkeit dreht, was darauf hindeutet, dass dieses Schwarze Loch durch Verschmelzungen gewachsen ist, anstatt Material aus verschiedenen Richtungen anzusaugen.“
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Das neue Bild wurde mit dem Mid-Infrared Instrument (MIRI) des JWST als Teil einer größeren Studie über dunkle Materie und ihre Verteilung im Universum aufgenommen. Mit diesen jüngsten Beobachtungen und früheren Ansichten von anderen Teleskopen gilt RX J1131-1231 als einer der besten linsenbehafteten Quasare, die bisher entdeckt wurden.
