Dieses neue Bild des Monats vom James-Webb-Weltraumteleskop der NASA/ESA/CSA zeigt die Gravitationslinseneffekte des Quasars RX J1131-1231, der sich etwa sechs Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Krater befindet.
Er gilt als einer der am besten linsenförmigen Quasare, die bisher entdeckt wurden, da die Vordergrundgalaxie das Bild des Hintergrundquasars zu einem hellen Bogen verwischt und vier Bilder des Objekts erzeugt.
Gravitationslinseneffekte, die erstmals von Einstein vorhergesagt wurden, bieten eine seltene Gelegenheit, Regionen in der Nähe des Schwarzen Lochs in entfernten Quasaren zu untersuchen, indem sie als natürliches Teleskop wirken und das Licht dieser Quellen verstärken. Alle Materie im Universum krümmt den Raum um sich herum, wobei größere Massen einen stärkeren Effekt haben.
Um sehr massereiche Objekte wie Galaxien herum folgt Licht, das in der Nähe vorbeizieht, diesem gekrümmten Raum und scheint sich dabei deutlich sichtbar von seinem ursprünglichen Weg abzuwenden. Eine der Folgen der Gravitationslinsenwirkung besteht darin, dass sie weit entfernte astronomische Objekte vergrößern kann, sodass Astronomen Objekte untersuchen können, die sonst zu schwach oder zu weit entfernt wären.
Messungen der Röntgenemission von Quasaren können Aufschluss über die Rotationsgeschwindigkeit des zentralen Schwarzen Lochs geben und den Forschern wichtige Hinweise darauf, wie Schwarze Löcher im Laufe der Zeit wachsen.
Wenn ein Schwarzes Loch beispielsweise hauptsächlich durch Kollisionen und Verschmelzungen von Galaxien wächst, sollte es Material in einer stabilen Scheibe ansammeln, und die stetige Versorgung mit neuem Material aus der Scheibe sollte zu einem schnell rotierenden Schwarzen Loch führen. Wenn das Schwarze Loch hingegen durch viele kleine Akkretionsepisoden wächst, würde es Material aus zufälligen Richtungen ansammeln.
Beobachtungen haben ergeben, dass sich das Schwarze Loch in diesem speziellen Quasar mit über der halben Lichtgeschwindigkeit dreht, was darauf schließen lässt, dass dieses Schwarze Loch durch Verschmelzungen gewachsen ist, anstatt Material aus verschiedenen Richtungen anzuziehen.
Dieses Bild wurde mit Webbs MIRI (Mid-Infrared Instrument) als Teil eines Beobachtungsprogramms zur Erforschung dunkler Materie aufgenommen. Dunkle Materie ist eine unsichtbare Form von Materie, die den größten Teil der Masse des Universums ausmacht. Webbs Beobachtungen von Quasaren ermöglichen es Astronomen, die Natur dunkler Materie in kleineren Maßstäben als je zuvor zu untersuchen.