Schweizer Forschungsteam entdeckt seltenen Einsteinring

Ein kosmischer Zufall hat wissenschaftliches Gold zutage gefördert. In einer erstaunlichen Verkettung glücklicher Umstände hat das Weltraumteleskop Euclid ein Bild eines äusserst seltenen Einsteinrings aufgenommen, der in der Galaxie NGC 6505 verborgen ist. Diese Entdeckung widerspricht allen Erwartungen, vor allem, weil sie eigentlich gar nicht hätte gemacht werden sollen. Der Ring wurde nicht im Rahmen einer gezielten wissenschaftlichen Kampagne entdeckt, sondern auf einem verworfenen, unscharfen Testbild, das nie für eine Analyse vorgesehen war. Bruno Altieri, ein aufmerksamer Wissenschaftler im Archiv der ESA, bemerkte die Anomalie.

NGC 6505 liegt nur 590 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt, auf kosmischer Skala also gleich um die Ecke, und wird seit Jahrzehnten von Astronomen untersucht. Doch dieser perfekte Ring blieb bis jetzt unsichtbar. «Diese Galaxie ist Astronomen schon sehr lange bekannt, doch dieser Ring wurde zuvor noch nie beobachtet», sagt Valeria Pettorino, Wissenschaftlerin beim Euclid-Projekt der ESA. Das Ereignis unterstreicht den unvorhersehbaren Charakter der Weltraumforschung: Manchmal finden sich die bedeutendsten Entdeckungen im Abfalleimer der Datenverarbeitung. Die Folgen sind unmittelbar und aufregend. Die Entdeckung zeigt, dass das Universum selbst in gut erforschten Bereichen des Himmels noch Geheimnisse birgt, die nur auf den richtigen Moment warten, um sich zu offenbaren.

Die Gravitation ist nicht bloss eine Kraft, sie ist eine Linse, die die Realität selbst krümmt. Die neu entdeckte Struktur ist ein Lehrbuchbeispiel für einen Einsteinring, ein von der allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagtes Phänomen, bei dem massive Objekte das Gefüge der Raumzeit verformen. In diesem konkreten Fall ist die Lichtquelle unglaubliche 4,42 Milliarden Lichtjahre entfernt: eine weit entfernte, namenlose Galaxie, deren Licht über Äonen zu uns gereist ist.

Zwischen dieser uralten Lichtquelle und der Erde liegt NGC 6505. Ihre Gravitationskraft ist so gewaltig, dass sie wie ein kosmisches Vergrösserungsglas wirkt und das Licht der Hintergrundgalaxie zu einem nahezu perfekten Kreis krümmt. Das ist keine optische Täuschung, sondern eine mächtige Gravitationsillusion. Solche Ringe sind äusserst selten und wissenschaftlich von unschätzbarem Wert. Indem Astronomen untersuchen, wie das Licht verzerrt wird, können sie die Masse der als Linse wirkenden Galaxie mit beispielloser Genauigkeit bestimmen. Diese besondere Ausrichtung ermöglicht es Forschenden, die Massenverteilung im Universum zu untersuchen, und bietet ein einzigartiges Labor, um die grundlegenden physikalischen Gesetze vor dem Hintergrund des tiefen Weltraums zu prüfen.

Die Schweiz spielt auf der kosmischen Bühne weiterhin weit über ihrer Gewichtsklasse. Während die technischen Geräte durchs All schweben, findet die eigentliche Denkarbeit hier in Lausanne statt. Forschende der École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) waren massgeblich daran beteiligt, die Art dieser Entdeckung zu bestätigen. Ihre sorgfältige Datenanalyse machte aus einer unscharfen Kuriosität einen bestätigten wissenschaftlichen Durchbruch.

Dies ist kein Einzelfall Schweizer Exzellenz. Das Land ist fest in der DNA der Euclid-Mission verankert. Neben der EPFL sind die Universität Zürich, die Fachhochschule Nordwestschweiz und die Universität Genf wichtige Partner. Die Rolle der Schweiz geht über eine blosse Beteiligung hinaus: Sie ist grundlegend. Von Nobelpreisträgern bis hin zu wichtigen Instrumenten für mehr als 50 Weltraummissionen liefern Schweizer Institutionen die analytische Präzision, die für die Kartierung des Kosmos erforderlich ist. Die Bestätigung des Rings in NGC 6505 zeugt von der leistungsfähigen wissenschaftlichen Infrastruktur des Landes und seiner Fähigkeit, bei internationalen Kooperationen mit hohen Einsätzen eine führende Rolle zu übernehmen.

Die Euclid-Mission ist nichts Geringeres als Kartografie im galaktischen Massstab. Die Sonde wurde im Juli 2023 gestartet und beginnt derzeit eine sechsjährige Mission, um die grösste und genaueste dreidimensionale Karte des Universums zu erstellen, die je konzipiert wurde. Der Umfang ist schwindelerregend: Euclid wird Daten über Milliarden von Galaxien sammeln und bis zu 10 Milliarden Lichtjahre in die Vergangenheit zurückblicken.

Dabei geht es nicht nur um das Erstellen von Karten, sondern auch um die Suche nach dem Unsichtbaren. Forschende nutzen diese seltenen Einsteinringe, um die Rätsel der Dunklen Materie und der Dunklen Energie zu entschlüsseln, jener schwer fassbaren Kräfte, die die Ausdehnung des Universums antreiben. Durch die Analyse der Gravitationsverzerrungen in diesen Ringen hoffen Forschende endlich zu verstehen, woraus die unsichtbaren 95 Prozent unseres Universums bestehen. Da Schweizer Institute bei der Datenanalyse eine führende Rolle spielen, verspricht das nächste halbe Jahrzehnt eine Revolution unseres Verständnisses der Kosmologie. Die Entdeckung in NGC 6505 ist nur der Auftakt zu einer Mission, die darauf abzielt, die Geschichte des Universums neu zu schreiben.