Kosmische Fata Morgana

Transkript

1 Kosmische Fata Morgana Gravitationslinsen als Werkzeug der Astrophysik Olaf Wucknitz 13. Oktober 2010

2 Gravitationslinsen Geschichte und Theorie Worum geht es? Beispiele von Gravitationslinsen Wie sieht das aus? Astronomische Anwendungen Was soll das? titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 1

3 Luftspiegelungen titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 2

4 titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 3

5 titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 4

6 Gravitationslinsen: Geschichte 1704 Isaac Newton: Do not bodies act upon light at a distance, and by their action bend it s rays; and is not this strongest at the least distance? ca Henry Cavendish: Erste Berechnungen zur Lichtablenkung im Gravitationsfeld 1801 Johann Soldner: Über die Ablenkung eines Lichstrahls von seiner geradlinigen Bewegung durch die Attraktion eines Weltkörpers, an welchem er nahe vorbeigeht titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 5

7 Das Teilchenbild sehr schnell schneller langsam titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 6

8 Lichtablenkung α Soldner 1801 (Newton) Einstein 1915 (Relativitätstheorie) α = 2 G c 2 M r α = 4 G c 2 M r titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 7

9 Lichtablenkung am Sonnenrand Hintergrundsterne nahe Sonnenrand Vergleich mit Position ohne Sonne Sonnenfinsternis nötig! Ablenkwinkel oder = 1 /3600, Sonnendurchmesser /1800, 1 Euro aus 5 km Sonnenfinsternis 1919: Einsteins Wert stimmt! titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 8

10 New York Times 10. November 1919 titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 9

11 Doppelbilder titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 10

12 Der Doppelquasar Q titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 11

13 Einstein-Ringe Symmetrie: keine Einzelbilder sondern Ring Chwolson (1924) Einstein (1936) titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 12

14 titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 13

15 titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 14

16 Vierfachbilder, Einstein-Kreuz titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 15

17 titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 16

18 Gravitationslinsen als Werkzeug titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 17

19 Time-Delays Entfernungen schwer messbar Lichtlaufzeiten der Bilder unterschiedlich Maßstab aus Lichtlaufzeitunterschied Entfernungsbestimmung! (Refsdal 1964) titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 18

20 Sjur Refsdal titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 19

21 B : gelinste Version [ Wucknitz et al. (2004) ] titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 20

22 B : ungelinste Version [ Wucknitz et al. (2004) ] titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 21

23 Der Mikrolinseneffekt Makrolinseneffekt: Massen auf Skalen von Galaxien oder Galaxienhaufen Mikrolinseneffekt ( microlensing ): Einfluß einzelner Sterne titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 22

24 Extragalaktisches Microlensing titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 23

25 Microlensing beim Einsteinkreuz A V (mag) B C 18.5 D Hel. J.D [ Udalski et al. (2007) ] titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 24

26 Galaktisches Microlensing titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 25

27 Entdeckung eines Planeten von 5.5 Erdmassen Beaulieu et al. (2006) titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 26

28 Künstlerische Darstellung ESO Pressemitteilung 03/06 titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 27

29 Galaxienhaufen als Linsen titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 28

30 titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 29

31 Bestimmung der Massenverteilung im Galaxienhaufen titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 30

32 Der schwache Linseneffekt titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 31

33 Dunkle Materie: Bullet Cluster titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 32

34 Großräumige Massenverteilung titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 33

35 Gravitationslinsen als natürliches Teleskop Der Gravitationslinseneffekt verzerrt erzeugt Mehrfachbilder vergrößert verstärkt titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 34

36 Wasser im frühen Universum titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 35

37 MG : Details der Einzelbilder MilliARC SEC MilliARC SEC MilliARC SEC MilliARC SEC 50 Filomena Volino 40 MilliARC SEC MilliARC SEC MilliARC SEC MilliARC SEC titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 36

38 Schlusswort titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 37

39 titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 38

40 Contents 1 Gravitationslinsen 2 Luftspiegelungen 5 Gravitationslinsen: Geschichte 6 Das Teilchenbild 7 Lichtablenkung 8 Lichtablenkung am Sonnenrand 9 New York Times 10. November Doppelbilder 11 Der Doppelquasar Q Einstein-Ringe 15 Vierfachbilder, Einstein-Kreuz 17 Gravitationslinsen als Werkzeug 18 Time-Delays 19 Sjur Refsdal 20 B : gelinste Version 21 B : ungelinste Version 22 Der Mikrolinseneffekt titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 39

41 23 Extragalaktisches Microlensing 24 Microlensing beim Einsteinkreuz 25 Galaktisches Microlensing 26 Entdeckung eines Planeten von 5.5 Erdmassen 27 Kuenstlerische Darstellung 28 Galaxienhaufen als Linsen 31 Der schwache Linseneffekt 32 Dunkle Materie: Bullet Cluster 33 Großräumige Massenverteilung 34 Gravitationslinsen als natürliches Teleskop 35 Wasser im fruehen Universum 36 MG : Details der Einzelbilder 37 Schlusswort 38 Background source 39 Contents titlepage introduction summary contents back forward previous next fullscreen 40