P E R S B E R I C H T

Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA)

----------------------------------------------------------------------------------------------------------
Groningen, 21 juli 2008

Astronomen ontdekken grootste verzameling zwaartekrachtlenzen ooit

Een internationaal team onder leiding van de Groningse sterrenkundige
Dr. Leon Koopmans heeft de grootste verzameling (meer dan 70)
zwaartekrachtlenzen ooit ontdekt. De ontdekking en de eerste
onderzoeksresultaten worden binnenkort gepubliceerd in drie artikelen
in The Astrophysical Journal.
Een zwaartekrachtlens is een fenomeen vergelijkbaar met de werking van
een optische lens, waarin de vervorming van beelden plaatsvindt door
de buiging van ruimte en tijd, zoals bijna honderd jaar geleden
voorspeld door Einstein. De zwaartekrachtlens in dit geval is een
zwaar sterrenstelsel van zo’n duizend miljard keer de massa van de
zon, op een afstand van enkele miljarden lichtjaren, die de afbeelding
van een ander sterrenstelsel erachter sterk vervormt en zelfs meerdere
malen kan afbeelden. Hierdoor ontstaan bogen en in extreme gevallen
vormen zich zelfs volledige zogeheten Einstein-ringen.

Zwaartekrachtlenzen kunnen unieke inzichten verschaffen in de
eigenschappen van donkere materie, een mysterieuze vorm van massa die
tot nu toe alleen nog maar door zijn zwaartekrachtswerking is
gevonden. Doordat de werking van zwaartekrachtlenzen ook door donkere
materie wordt beïnvloed, vormen ze een manier om donkere materie in
detail te bestuderen, onafhankelijk van complexe aannames. De
ontdekking van zoveel nieuwe lenzen is de uitkomst van het Sloan Lens
ACS (SLACS) project, gestart in 2003, dat informatie van het Sloan
Digital Sky Survey en de scherpe beelden van de Hubble Ruimtetelescoop
heeft gecombineerd. Daarnaast zijn van een groot aantal van deze
lenzen ook spectroscopische opnames gemaakt met de Europese Very Large
Telescope (VLT) in Chili en met de Keck-telescopen op Hawaii.

“Met deze verzameling SLACS-zwaartekrachtlenzen kunnen we unieke
wetenschap doen, in het bijzonder omdat we voor elke zwaartekrachtlens
zowel de afstand tot de lens als die tot het vervormde
achtergrondbeeld kennen", zegt Dr. Adam Bolton van de Universiteit van
Hawaii.  "Door deze afstanden te combineren met de schijnbare grootte
van de Einstein-ringen en bogen aan de hemel, kunnen we de massa van
het nabije stelsel nauwkeurig bepalen." In veel andere speurtochten
naar zwaartekrachtlenzen zijn deze afstanden niet goed of onvolledig
bekend, waardoor ook de massa van de lensstelsels niet goed kan worden
gemeten.

Teamleider Leon Koopmans: “In combinatie met krachtige analysemethoden
die we in Groningen hebben ontwikkeld, zijn we nu in staat
gedetailleerde uitspraken te doen over de hoeveelheid donkere materie
in deze zware sterrenstelsels en hoe deze is verdeeld”. “We hebben
onder andere een heel nauwkeurige relatie ontdekt tussen de totale
massa van deze sterrenstelsels en hun lichtkracht. We zien
bijvoorbeeld dat zwaardere stelsels steeds meer donkere materie
bevatten. Hoewel dit al werd vermoed, hebben we dit nu onomstotelijk
kunnen aantonen. Daarnaast gaan we de kleineschaalstructuur in de
donkerematerieverdeling bestuderen, die op geen enkele andere manier
zichtbaar gemaakt kan worden. Deze substructuur van donkere materie is
een unieke voorspelling van donkerematerietheorieën. Mocht deze
structuur niet worden gevonden, dan leidt dit onherroepelijk tot een
hierziening van ons begrip van donkere materie”, aldus Koopmans.

Op
http://www.astronomie.nl/nieuws/1004/recordaantal_zwaartekrachtlenzen_ontdekt.html :
Beeld: Verzameling van SLACS-zwaartekrachtlenzen. Het lensstelsel is
geel-oranje van kleur, het vervormde achtergrondstelsel blauw (Credit:
A. Bolton, SLACS/NASA/ESA).

Achtergrondinformatie: het bestaan van zwaartekrachtlenzen is voor het
eerst door Albert Einstein voorspeld in de jaren 30, maar het eerste
voorbeeld werd pas in 1979 gevonden door Dennis Walsh en collega’s in
Engeland. Sinsdien zijn veel nieuwe lenzen gevonden, maar vaak door
toeval. De verzameling van SLACS-lenzen is meer dan drie keer zo groot
als de tot nu toe grootste verzameling uit het CLASS project, waarbij
dr. Koopmans ook was betrokken. Door zijn grootte en volledigheid vomt
de SLACS-dataset een unieke collectie lenzen die de basis zal vormen
van nieuwe studies in de komende jaren.

Meer informatie op http://www.slacs.org/