Gravitationslinse im Amateurteleskop

Drüben in den Scilogs berichtet Ute Gerhardt über zwei interessante Beobachtungsaufrufe, gerichtet sowohl an Profiastronomen als auch an Amateure. Der erste der beiden ist ziemlich eilig: Schon in der nächsten oder übernächsten Woche wird ein abermaliges Aufleuchten des Objekts Gaia16aye erwartet. Dabei handelt es sich um eine Gravitationslinse – eine, die auch mit einem mittelgroßen Amateurfernrohr sichtbar ist.

Update: Neues Modell und aktuelle Daten sagen das Aufleuchten für Sonntag, 20.11. gegen 20 Uhr MEZ voraus. Mehr dazu hier.

Helligkeitskurve der Mikrolinse Gaia16aye. Blaue Datenpunkte stammen von Gaia, die übrigen von bodengebundenen Observatorien. Die schwarze Linie gibt das Modell einer binären Linse wieder, also eines Doppelsternsystems. Für Anfang November sagt das Modell ein eirneutes Aufleuchten bins auf 12,5mag voraus (rechter Peak). Quelle: ESA/Gaia/DPAC, Gaia Science Alerts Group (Institute of Astronomy, Cambridge), Lukasz Wyrzykowski (Warsaw)
Helligkeitskurve der Mikrolinse Gaia16aye. Große blaue Datenpunkte stammen von Gaia, die übrigen von bodengebundenen Observatorien. Die schwarze Linie gibt das Modell einer binären Linse wieder, also eines Doppelsternsystems. Für Anfang November sagt das Modell ein erneutes Aufleuchten bis auf 12,5 mag voraus (rechter Peak). Quelle: ESA/Gaia/DPAC, Gaia Science Alerts Group (Institute of Astronomy, Cambridge), Lukasz Wyrzykowski (Warsaw)

Gravitationslinsen entstehen, wenn das Licht eines fernen Objekts durch eine große Masse von seinem geradlinigen Weg abgelenkt wird. Sie sind eine direkte Konsequenz der allgemeinen Relativitätstheorie. Das Ergebnis einer Gravitationslinse sind etwa verzerrte und verstärkte Abbilder ferner Galaxien, etwa in Form eines Einsteinkreuzes. Bei Gaia16aye handelt es sich allerdings um die Miniaturausgabe einer Gravitationslinse – einer so genannten Mikro-Gravitationslinse.

Eine Mikrolinse entsteht, wenn der weg des Lichts eines fernen Sterns (der Quelle) von der Masse enes genau zwischen diesem Stern und der Erde positionierten Objekts “verbogen” wird. Das massereiche Objekt kann ein zweiter Stern, ein Planet oder auch ein Schwarzes Loch sein und wird Linse genannt. Weil uns die Linse näher ist als die Quelle, bewegt sie sich am Himmel relativ zur Quelle schneller – die Wirkung der Linse ist daher nur für einen kurzen (Minuten, Stunden, Tage dauernden) Moment zu sehen und äußert sich durch ein drastisches Ansteigen, gefolgt von einem ebenso rapiden Abnehmen der Helligkeit der Quelle.

Die Position von Phi Cygni im Sternbild Schwan.
Die Position von Phi Cygni im Sternbild Schwan. Gaia16aye steht dicht neben diesem Stern.

Gaia16aye war die zweite Mikrolinse, die der europäische Astrometriesatellit Gaia im August 2016 entdeckt hat. Seine Helligkeitskurve zeigt, dass es sich bei seiner Linse nicht um ein einzelnes Objekt handeln kann: Sie zeigt mehrere Helligkeitsspitzen, was darauf hindeutet, dass die Linse ihrerseits aus mindestens zwei getrennten Massen besteht. Die könnten etwa die Komponenten eines Doppelsternsystems sein.

Worum es sich bei der Linse von Gaia16aye genau handelt, werden Nachbeobachtungen zeigen – und dabei kommen Amateure ins Spiel. Denn während der ersten oder zweiten Novemberwoche soll das Objekt erneut aufblitzen. Wann und wie es das tut, entscheidet über die Natur der Linse.

Wie die Helligkeitskurve zeigt, liegt die visuelle Helligkeit von Gaia16aye im Normalzustand bei 14,5mag. Im Maximum sol sie im November rund 12,5mag ereichen (rechter Peak in der Kurve). Damit ist Gaia16aye für mittelgroße Teleskope erreichbar. Amateure mit Erfahrung in Sternphotometrie sind also aufgerufen, sich an einer weltweiten Beobachtungskampagne zu beteiligen.

Gaia16aye (Kreuz) liegt etwa 8 Bogenminuten östlich von Phi Cygni (heller Stern, rechts).
Gaia16aye (Kreuz) liegt etwa 8 Bogenminuten östlich von Phi Cygni (heller Stern, rechts). Rechts klicken zum Vergrößern.

Am Novemberhimmel steht Gaia16aye günstig. Seine Koordinaten sind 19:40:01.13 +30:07:53.4, J2000, das liegt im Sternbild Schwan (Cygnus), etwa acht Bogenminuten östlich des 4,6 mag hellen Sterns Phi Cygni. Der Schwan ist im November am Abendhimmel halbhoch im Westen zu finden (regelmäßge Himmelsvorschau-Seher wissen das). Die Aufsuchkarten wurden mit Stellarium bzw. dem DSS und der Software Aladin erstellt und mögen zur Orientierung dienen.

Weitere Informationen zu dieser Kampagne gibt es auf der Gaia-Seite der ESA sowie auf den Webseiten der AAVSO. Wer sich ernsthaft beteiligen möchte, sollte sich mit Łukasz Wyrzykowski von der Universität in Cambridge in Verbindung setzen.

Clear Skies!

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