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LENSNOVA
Supernovae durch die Gravitationslinse
Redaktion / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Astrophysik
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11. Dezember 2017

Im Rahmen eines neuen, durch den Europäischen Forschungsrat geförderten Projekts sollen durch Gravitationslinsen mehrfach abgebildete Supernovae untersucht werden, um mehr über deren Vorläufer zu erfahren. Solche Supernovae bieten eine unabhängige Methode zur Messung der Hubble-Konstante und liefern damit eventuell Hinweise auf eine neue Physik jenseits des kosmologischen Standardmodells.

SN

Die erste und einzige räumlich aufgelöste stark gelinste Supernova vom Typ Ia, iPTF16geu, entdeckt von Goobar et al., in einer Hubble-Aufnahme vom 28. Oktober 2016 mit vier Bildern derselben Quelle um die Vordergrundgalaxie (oben). Darunter zwei verschiedene Rekonstruktionen aus Linsenmassenmodellen des Systems von More, Suyu, Oguri et al. (2017) Bild: Max-Planck-Institut für Astrophysik / More, Suyu et al.

Seit Jahrzehnten verwenden Kosmologen bereits eine bestimmte Art von Sternexplosion, Supernovae vom Typ Ia, um die Entfernung zu weit entfernten Galaxien und damit die Ausdehnungsgeschwindigkeit des Universums zu messen. Erst seit etwa zehn Jahren können sie nun auch einen weiteren kosmischen Effekt nutzen, um noch mehr Informationen zu sammeln: den starken Gravitationslinseneffekt.

Dieser tritt auf, wenn eine größere Massenkonzentration, z.B. eine Galaxie oder ein Galaxienhaufen, zwischen der Quelle in einer weit entfernten Galaxie und dem Beobachter auf der Erde liegt. Die Lichtstrahlen, die die Linse auf unterschiedlichen Seiten passieren, werden dann abgelenkt, so dass mehrere Bilder derselben Quelle entstehen. Bei einer intrinsisch variablen Quelle, etwa wenn eine Supernova-Explosion aufleuchtet, erscheint der Lichtblitz in den Mehrfachbildern aufgrund der unterschiedlichen optischen Pfadlängen ihrer Lichtwege und der Gravitationsverzögerung durch die Linse zu unterschiedlichen Zeiten. Diese Zeitverzögerung enthält wertvolle Informationen über die Geometrie des Universums.

Das von Sherry Suyu vom Max-Planck-Institut für Astrophysik vorgeschlagene und nun durch einen ERC Consolidator Grant geförderte Projekt LENSNOVA nutzt ihre Erfahrung auf dem Gebiet der starken Gravitationslinsen mit Zeitverzögerung. Mithilfe der Gravitationslinsen können alle Supernovae mit einer nie dagewesenen zeitlichen Abtastung beobachtet werden. So sind die Beobachtungen des Einsetzens einer Supernova-Explosion der Schlüssel dafür, mehr über die Vorläufer von Supernovae zu erfahren, die seit Jahrzehnten diskutiert werden.

Stark gelinste SNe Ia erlauben auch eine unabhängige Messung der Hubble-Konstante, die die kosmische Ausdehnungsrate festlegt. Diese unabhängige Messung ist in Anbetracht der derzeitig unterschiedlichen Messungen der Hubble-Konstante wichtig, um mögliche, neue Physik jenseits des kosmologischen Standardmodells zu überprüfen. So wird das LENSNOVA-Projekt neues Licht werfen auf die Vorläufer der Typ-Ia-Supernovae sowie die Dunkle Energie, zwei der größten Rätsel der Gegenwart.

Durch den Bau neuer, leistungsstarker Teleskope wie dem Large Synoptic Survey Telescope und der Euklid-Mission kommt LENSNOVA zur rechten Zeit, um eine erste Auswahl an stark gelinsten Supernovae zu untersuchen. Die ERC-Förderung ermöglicht es Suyu nun, weitere Wissenschaftler für ihr Team zu finden und die notwendigen Computerressourcen zu beschaffen, um die neuen Daten bestmöglich auszuwertee. Damit könnte das Projekt sowohl für das Feld der Sternenphysik als auch für die Kosmologie wichtige Daten liefern.

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Die ERC Consolidator Grants des Europäischen Forschungsrats werden an herausragende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aller Nationalitäten und Altersgruppen über alle Forschungsfelder hinweg vergeben, die über mindestens sieben bis zwölf Jahre Erfahrung nach der Promotion verfügen und eine viel versprechende wissenschaftliche Laufbahn vorweisen können. Die Forschung muss in einer öffentlichen oder privaten Forschungseinrichtung durchgeführt werden, die ihren Sitz in einem der EU-Mitgliedstaaten oder assoziierten Länder hat.

Die Mittel werden für einen Zeitraum von bis zu fünf Jahren bereitgestellt und decken hauptsächlich die Beschäftigung von Wissenschaftlern und anderen Mitarbeitern zur Konsolidierung der Teams der Geförderten ab. Die Vorschläge werden von ausgewählten internationalen Gutachtern bewertet, die sie allein nach dem Kriterium der Exzellenz bewerten.

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siehe auch
Hubble: Die vierfache Supernova - 9. März 2015
Links im WWW
Max-Planck-Institut für Astrophysik
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