Gravitatielens

Het effect van een gravitatielens

Het is algemeen bekend dat een massa door de zwaartekracht wordt aangetrokken door een andere massa. De aantrekkingskracht van de aarde zorgt er bijvoorbeeld voor dat als je omhoog springt, je weer op aarde terecht komt. Ook zorgt de zwaartekracht er voor dat de maan om de aarde blijft draaien en de planeten om de zon. Minder bekend is dat massa ook licht aantrekt: als een lichtstraal langs een zwaar object scheert, zal als gevolg van de zwaartekracht de baan van die lichtstraal worden afgebogen. De afbuiging van licht door massa werd al in 1804 voorspeld door de Duitser Soldner op basis van de wetten van Newton. Het was echter Einstein, die na het ontwikkelen van zijn algemene relativiteitstheorie de juiste afbuigingshoek voorspelde.

Dat deze afbuigingshoek klopte is voor het eerst aangetoond bij een zonsverduistering in 1919. Doordat de zon verduisterd was, was het mogelijk een aantal sterren te zien die zich - natuurlijk schijnbaar - vlak bij de zon bevonden. De verplaatsing van deze sterren door het gravitatielens-effect bleek precies overeen te komen met de voorspelling van Einstein.

Door de Hubble Space Telescope zijn de afgelopen jaren enkele bijzondere foto’s gemaakt waarop dit gravitatielens effect ook te zien is. Eén ervan is een opname van een groep sterrenstelsels die bekend staat onder de naam Abell 2218.

Op de opnamen zijn een aantal boogjes te zien die het gevolg zijn van het gravitatielens-effect. De gefotografeerde cluster is zó zwaar en compact, dat passerende lichtstralen door zijn enorm sterk zwaartekrachtveld worden afgebogen.

Net zoals licht door een lens kan worden afgebogen. Door dit effect worden de beelden van objecten die ver achter de cluster liggen, vergroot, versterkt en vervormd. De cluster doet als het ware dienst als een vergrootglas waardoor we sterrenstelsels kunnen zien, die normaal te zwak zijn om te worden waargenomen.