Das linke Bild zeigt ein scharfes Bild des mit ALMA hergestellten Einsteinrings. Im Vordergrund steht eine Galaxie, die für ALMA unsichtbar sein soll. Das Ergebnis der Rekonstruktion eines entfernten Galaxienbildes (rechts) unter Verwendung komplexer Vergrößerungsmodelle und einer Gravitationslinse zeigte dünne Strukturen innerhalb des Rings, die wir noch nie gesehen haben: einige Staubwolken innerhalb der Galaxie. Höchstwahrscheinlich handelt es sich um riesige kalte Molekülwolken, Geburtsorte von Sternen und Planeten.
Als das große Millimeter- / Submillimeter-Radioteleskop (ALMA) der Atacama zum ersten Mal diesen nahezu perfekten Einsteinring in den Tiefen des Weltraums zeigte, erfüllten Fragen zu dieser Geometrie dieses schönen Objekts die wissenschaftliche Welt.
Astronomen haben es bereits geschafft, die in einem riesigen Observatorium in der Atacama-Wüste (Chile) aufgezeichneten Daten zu verarbeiten. Mit einer irregulären Galaxie namens SDP.81 wurden viele interessante Informationen gewonnen, da sie einige der am weitesten entfernten und massereichsten sternbildenden Regionen des untersuchten Universums enthält . Diese Galaxie entstand in den ersten Milliarden Jahren nach dem Urknall. "Das von ALMA erhaltene rekonstruierte Galaxienbild ist beeindruckend", sagt Rob Ivison, Direktor der ESO und Co-Autor von zwei kürzlich erschienenen Arbeiten zu SDP.81. - "Der riesige Erfassungsbereich von ALMA, die hervorragende Auflösung seiner Antennen und das konstant klare Wetter über der Atacama-Wüste - dies führt zu den besten Details des Spektrums und beider Bilder. Dies bedeutet, dass wir sehr genaue Beobachtungen sowie Informationen darüber erhalten, wie verschiedene Teile." Galaxien bewegen sich. Wir können Galaxien am anderen Ende des Universums untersuchen, wie sie verschmelzen und eine große Anzahl von Sternen erzeugen. Das sind die Dinge, die mich morgens aufstehen lassen! "
Eine Gravitationslinse entsteht, wenn ein massereiches Objekt wie ein Schwarzes Loch, eine Galaxie oder sogar ein Galaxienhaufen vor einer weiter entfernten Galaxie vorbeikommt. Masse kann als natürliche „Linse“ in der Raumzeit wirken und das Licht einer weiter entfernten Galaxie erhöhen.
Dies liegt daran, dass die Masse der „Linse“ die Raum-Zeit um sie herum biegt und dadurch das Licht einer weiter entfernten Galaxie reflektiert. Dieser kosmische Effekt wurde vom Hubble-Weltraumteleskop beispielsweise im Projekt "Frontier Fields" erfolgreich untersucht. Es geht darum, Galaxien auszuspionieren, die zu einer Gravitationslinse werden können, in der Hoffnung, die Hubble-Vergrößerungskapazität erheblich zu steigern. Galaxien, die durch eine Gravitationslinse vergrößert wurden, sehen oft zu gekrümmt aus. Wenn sich eine entfernte Galaxie jedoch gut befindet, kann sie einen Einsteinring bilden, der nach Albert Einstein benannt ist und vor 100 Jahren die Gleichungen der allgemeinen Relativitätstheorie formuliert hat. Gravitationslinsen sind einer der Beweise für Einsteins Theorien. Sie zeigen, dass es eine Krümmung der Raumzeit um massive Objekte gibt, wie der Physiker vorausgesagt hatte.
Nach einer detaillierten Analyse der Beobachtungen dieses Einsteinrings, der bislang am detailliertesten war, und unter Verwendung einer hochentwickelten Lichtwiederherstellungssoftware aus SDP.81 stellten die Astronomen fest, dass diese Galaxie einen riesigen sternförmigen Nebel aufweist, der dem Orionnebel sehr ähnlich ist in unserer Galaxie), nur noch ein Vielfaches.
Beobachtungen der Krümmung unter Verwendung von ALMA halfen den Astronomen zu verstehen, dass diese Sternentstehungsklumpen etwa 200 Lichtjahre groß sind. Die Sternentstehungsrate dort ist tausendmal höher als die Rate der aktiven Zonen in jeder Region unserer Galaxie.
