Seasonal Greeting

Mit dieser saisonal üblich geschmückten Gravitationslinsen-Kaustik, möchte ich Sie astronomisch-verschmitzt herzlich grüßen und Ihnen besinnliche, ruhige freie Tage wünschen! Ein bisschen Einstein-Physik am heutigen Geburtstag von Sir Isaac Newton (zumindest nach dessen Kalender, nicht nach unserem).

die “Tanne” war ursprünglich eine Mikrogravitationslinsenkaustik für einen Stern mit einem Planeten, der einen Mond hat – bzw. enn ich mich recht entsinne, war es eher ein Doppelriesenplanet (Falschfarben, die Farben zeigen das Maß der Lichtverstärkung).

Was zeigt das Bild

Bei einer Gravitationslinse wirkt sich die Lichtablenkung durch Massen im Weltall zu Gunsten der irdischen Beobachter aus: Ein ferner Stern, der normalerweise recht schwach erscheint, scheint kurz aufzuleuchten, wenn zwischen ihm und uns ein anderer Stern mit seinen Planeten und Monden entlang geht. Die Masse(n) des dazwischen hindurchgehenden Planetensystems lenken Licht von dem fernen Stern ab – un wenn wir Glück haben, kommt dadurch von dem fernen Stern mehr Licht bei uns an als normalerweise.

Diese Zeichnung gewinnt keinen Schönheitspreis, zeigt aber, was gemeint ist: Jeder Stern strahlt in alle Richtungen (sagen wir, meistens) gleichmäßig. Lichtstrahlen, die normalerweise an uns vorbei gehen, kommen durch die Lichtablenkung an der dunklen Masse plötzlich bei uns an.

Als astronomische Beobachter würden wir also einen Stern auf charakteristische Weise “aufleuchten” sehen und daher wissen wir, dass zwischen ihm und uns etwas (dunkles) ist. Das Dunkle kann ein Planet sein, sein Mond oder auch exotische Objekte wie Schwarze Löcher oder Dunkle Materie.

Wenn wir nun aber in der Theorie berechnen wollen, wieviel Lichtverstärkung ein Objekt erwarten lässt – z.B. um für eine Beobachtung entscheiden zu können, wo sich das unsichtbare, linsende Zwischenobjekt befindet, dann simulieren wir den Lichtweg andersherum: Wir starten theoretische(!) Lichtstrahlen von unserem Auge, lassen sie an verschieden positionierten dunklen Massen vorbei laufen und schauen, wo sie auf einem imaginären Schirm im All landen würden. Da ergibt sozusagen eine “Karte der Lichtverstärkung”: Da, wo viele unserer theoretischen Strahlen landen, da würde das dunkle Objekt das Licht des Hintergrundsterns besonders verstärken – und da, wo weniger unserer theoretischen Strahlen landen, würde ein es auf die Helligkeit des Hintergrundobjekts fast keinen Effekt haben. Je nachdem, wo der Hintergrundstern also “neben” dem Dunklen steht, fällt seine Lichtverstärkung mal mehr und mal weniger ins Gewicht.

Diese “Karten der Lichtverstärkung” werden oft in Falschfarben dargestellt und als ich – wirklich eher zufällig – einmal grün-rote Farbgebung und einen (zufällig geschickt angeordneten) Doppelplaneten (Planet von Jupitergröße mit einem uranusgroßen Begleiter) wählte, kaum dieses recht symmetrische Muster (“Karte”) heraus, das ich einige Monate später als Schabanack zu einem Weihnachtsbaum umdekorierte.

Hi(story)
Dieses Bild habe ich gestern beim Aufräumen gefunden: Ich hatte es während der Abschlussphase meiner ersten Diplomarbeit mit GIMP erstellt und mir als Foto in ca. A4-Format ausgedruckt – einfach, weil es mir Freude bereitete: Es ist eine künstlerische Interpretation (oder Verballhornung?) dessen, was ich damals erforschte und weil ich es passenderweise gestern (Heiligabend) wiederfand, möchte ich Sie gern daran teilhaben lassen. – Es zeigt ja auch, dass ich viel Spaß und Freude an meiner Arbeit in der wissenschaftlichen Forschung hatte (und habe).

Veröffentlicht von

"physics was my first love and it will be my last physics of the future and physics of the past" Die Autorin ist seit 1998 als Astronomin tätig (Universitäten, Planetarien, öffentliche Sternwarten, u.a.). Ihr fachlicher Hintergrund besteht in Physik, Wissenschaftsgeschichte und Fachdidaktik (neue Medien). Sie ist aufgewachsen im wiedervereinigten Berlin, zuhause auf dem Planeten Erde.

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