Der starke Gravitationslinseneffekt

Forschungsschwerpunkt

Lichtstrahlen im Universum bewegen sich entlang von Pfaden, die als Geodäten bezeichnet werden. In der Nähe massereicher Objekte, wie Galaxien und Galaxienhaufen, wird die Raumzeit verzerrt, und die Geodäten sind keine geraden Linien mehr, sondern werden gekrümmt. Dies hat zur Folge, dass Licht, das von einer weit entfernten Quelle ausgesandt wird, von seiner ursprünglichen Position abgelenkt erscheint. Dieser Effekt wird als Gravitationslinseneffekt bezeichnet und ist eine der wichtigsten Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie von Einstein. Im so genannten Regime des starken Gravitationslinseneffekts kann man mehrere verzerrte Bilder der Quelle beobachten. Diese enthalten unschätzbare Informationen über die Physik des Universums.

In der LME-Forschungsgruppe von Simona Vegetti machen wir uns diesen Effekt zunutze, um eine Reihe von astrophysikalischen Phänomenen zu untersuchen. Unser Ansatz kombiniert die Entwicklung von Codes zur Linsenmodellierung mit hochauflösenden Daten aus der optischen Bildgebung und interferometrischen Radio-/mm-/Sub-mm-Beobachtungen. Unsere Untersuchungen konzentrieren sich auf 1) die Verteilung der dunklen Materie auf subgalaktischen Skalen innerhalb der Linsengalaxien und entlang ihrer Sichtlinie, 2) die Eigenschaften der Magnetfelder innerhalb der Linsen und 3) die physikalischen und kinematischen Eigenschaften der stark gelinsten Galaxien bei hoher Rotverschiebung.

Unsere langfristigen Ziele sind aus Beobachtungen auf die Natur der dunklen Materie zu schliessen und ihr Zusammenspiel mit baryonischen Prozessen zu erforschen, die Sternentstehung und die AGN-Aktivität zu kosmologisch interessanten Epochen auf sub-kpc-Skalen zu quantifizieren sowie die Rolle von Magnetfeldern in der Entwicklung von fernen Galaxien zu bestimmen.

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Wenn Sie an einer Mitarbeit interessiert sind, kontaktieren Sie svegetti(a)mpa-garching.mpg.de