Mitteilung

MUSE ermöglicht die Vorhersage der wiederholten Beobachtung einer Supernova

25. November 2015

Astronomen haben mit MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), das am Very Large Telescope (VLT) der ESO am Paranal-Observatorium angebracht ist, die einmalige Möglichkeit genutzt, ihr Verständnis von massereichen Galaxienhaufen zu überprüfen. Sie haben die erste Vorhersage eines Ereignisses im fernen Universum getroffen, bevor es tatsächlich sichtbar wurde.

Bilder des Galaxienhaufens MACS J1149+2223, die vom Hubble Space Telescope von NASA/ESA aus dem November 2014 stammen, zeigten einen entfernten explodierenden Stern – eine Supernova – wie sie bisher noch nie zu sehen war. Sie bekam den Spitznahmen Refsdal [1] und ist die erste Supernova, von der vier separate Bilder aufgenommen werden konnten. Dies war möglich durch Gravitationslinsen-Prozesse, die ein fast perfektes Einsteinkreuz um eine der Haufengalaxien gebildet haben.

Gravitationslinseneffekte sind eine Folge der Allgemeinen Relativitätstheorie Einsteins. Der Artikel mit den Gleichungen, die unser Verständnis der Gravitation fundamental verändert haben, wurde am 25. November 1915 publiziert – also vor genau 100 Jahren.

Kritische Beobachtungen der genauen Abstände zu Galaxien in der Region von MACS J1149+2223 wurden Anfang 2015 mit MUSE gemacht. Dadurch konnten Astronomen die Materieverteilung innerhalb des gigantischen Galaxienhaufens genauer als jemals zuvor modellieren. Darauf basieren wiederum Vorhersagen wann und wo ein weiteres Bild der entfernt stattfindenden Supernova zu sehen sein wird – eine Wiederholung auf der größtmöglichen Leinwand.

Da das Licht, das diese Bilder der Supernova entstehen lässt, verschiedene Wege und somit auch unterschiedlich lange Strecken bis zur Erde zurücklegt, erscheinen sie zu unterschiedlichen Zeiten und Orten am Himmel.

Mit allen verfügbarer MUSE-Daten in Kombination mit den Hubble-Beobachtungen konnte ein Team von Astronomen unter der Leitung von Claudio Grillo vom Dark Cosmology Centre am Niels-Bohr-Institut der Universität Kopenhagen in Dänemark vorhersagen, dass eine weitere Supernovaerscheinung zwischen März und Juni 2016 ihr Helligkeitsmaximum durchlaufen wird. Eine erste Beobachtung ist noch vor Ende 2015 möglich. Das Team sagt nicht nur vorher wo und wann die Supernova erwartungsgemäß wieder sichtbar wird, sondern auch wie hell sie ungefähr ausfallen wird.

Hubble wird nun in regelmäßigen Abständen auf den Galaxienhaufen gerichtet, in der Hoffnung dieses einmalige Ereignis zu beobachten und so das Modell der Astronomen ultimativ zu überprüfen.

Diese Beobachtungen unterstreichen die wichtige Rolle, die sowohl MUSE und das VLT, als auch die Zusammenarbeit von Hubble mit erdbasierten Observatorien, bei der Erforschung des entfernten Universums spielen.