Abenteuer Astronomie

Der erste Quasar, der als Gravitationslinse wirkt

Seit über 30 Jahren schon kennt man kosmische Arrangements, bei denen eine moderat weit entfernte Galaxie durch die lichtablenkende Wirkung ihrer Schwerkraft einen dahinter stehenden Quasar in mehrere Bilder aufspaltet: Etwa 100 solcher Fälle sind schon bekannt. Die große Helligkeit von Quasaren – besonders aktiven Kernen von Galaxien, deren Glanz die restliche Galaxie weitgehend überstrahlt – hilft bei der Entdeckung: Stets waren es kuriose Muster »mehrerer« Quasare dicht nebeneinander am Himmel, die sich als Linsenbild entpuppten. Den umgekehrten Fall kann man nur sehr viel schwerer entdecken, überstrahlt doch der Quasar im Vordergrund die Bilder vom ihm »gelinster« Hintergrundgalaxien erheblich. Trotzdem hat ein spezielles Suchprogramm nun den ersten Erfolg zu vermelden: Hier wurde gar nicht nach Bildern sondern nach Emissionslinien in den Spektren von Quasaren gesucht, die dort nicht hingehören und durch Rotverschiebungen größer als der des Quasars auffallen.

Der erste beobachtete Fall eines starken Gravitationslinseneffekts durch einen Quasar: Auf dieser Aufnahme des Keck-II-Teleskops mit der Kamera NIRC-2 erscheint dieser grell in Blau, umgeben von zwei Bildern der Hintergrundgalaxie – links dicht daneben, rechts diffuser in größerem Abstand – in Rot. [F. Courbin, G. Meylan, S. G. Djorgovski, et al., EPFL/ Caltech/WMKO]

Datengrundlage war wieder einmal die Sloan Digital Sky Survey, deren 7. Datenveröffentlichung Spektren von 22298 Quasaren mit Rotverschiebungen bis z=0,7 (was einer Lichtlaufzeit von 6 Mrd. Jahren entspricht) enthält. Zehnmal gab es dabei jeweils drei »unpassende« Spektrallinien, in vier weiteren Fällen sogar vier – und einer der letzteren ist nun im Detail untersucht worden. Mittels Adaptiver Optik an einem der Keck-Teleskope auf Hawaii konnten tatsächlich zwei schwache Objekte in unmittelbarer Nähe des Quasars nachgewiesen und auch spektroskopiert werden: Sie haben beide z=0,64, während der Quasar nur z=0,12 (Lichtzeit 1,5 Mrd. Jahre, d.h. ca. ¼ des Abstands) hat. Problemlos lassen sich beide als Bilder derselben Hintergrundgalaxie interpretieren, wenn man eine simple Massenverteilung der – völlig überstrahlten – Heimatgalaxie des Vordergrundquasars annimmt. Und um die geht es in erster Linie bei diesen Forschungen: Durch ihre Linsenwirkung auf ferne Galaxien lässt sich mehr über das Wesen dieser »Quasar Hosts« in Erfahrung bringen als durch eine direkte Beobachtung.

Daniel Fischer