QSO 0957+561A/B, Einstein “bewezen” vanuit de Biesbos!!

Zwaartekrachtlens Twin Quasar op 8 miljard lichtjaar in sterrenbeeld Grote beer

Het onderwerp van dit epistel betreft een kiekje uit eigen keuken van een Quasar op een afstand van maar liefst 8.7 miljard lichtjaar (!!!), welke hier op Moeder Aarde ondanks die schier onoverbrugbare afstand, toch kan worden waargenomen als “Twin Quasar-phenomeen”,  met dank aan het zogenaamde gravitatielens-verschijnsel,  welke ooit aan het begin van de vorige eeuw door Albert Einstein in zijn algemene relativiteitstheorie werd beschreven.  Meteen met die kanttekening dat hij toen dacht dat dit door hemzelf voorspelde verschijnsel, waar ook zoiets als “Einsteinringen” toe behoren, waarschijnlijk nooit zou kunnen worden waargenomen….Tja, ook een Einstein kan er wel eens iets te pessimistisch naast zitten.

Enne… kiek toch eens wat een geweldige astroblogs-samenwerking. Arie van de “afdeling hard core astro-theorie” heeft net een paar blogjes geschreven over Einsteinringen en zwaartekrachtlenzen,  et moi van de “afdeling hard core astro-praktijk” zorg meteen voor de bijbehorende illustratie’s uit EIGEN KEUKEN nog wel!!

Nu zijn objecten als Einsteinringen en zwaartekrachtlenzen absoluut NIET zomaar je doorsnee reeds lang bekend zijnde, voor de gemiddelde huis, tuin en keuken amateur astronoom “makkelijk waartenemen blast from the past deep sky objects”!

Nope…. verre van dat zelfs,  want deze specifieke hieper de pieper kosmische exoot, bijvoorbeeld, is het eerst ontdekte exemplaar van zijn soort,  gelegen op die welhaast niet te bevatten “afstand” van maar liefst 8.7 miljard  lichtjaar en kwam pas boven water drijven tijdens een deep space survey van een anglo-amerikaans astronomen trio in 1979 (!!),  welke door hen ondernomen werd met een 2.1 meter telescoop gesitueerd op Kitt Peak National Observatory.

Deze opname laat een zogenaamde quasar zien….enne….dit is effe heel simpel en kort door de bocht een QSO (quasi stellair object), een quasar, zijnde een  aktief melkwegstel waarbij het zwarte gat in het centrum van dit melkwegstelsel druk bezig is met het “opvreten” grote hoeveelheden materie. Dit “vreet-proces” gaat gepaard met een enorme uitstraling van energie  waardoor deze melkwegstelsels zelfs op grote afstanden nog waarneembaar zijn voor onze fotonenhongerige mensvolk-telescopen alhier op Moedertje Aarde.

ECHTER…..hoewel dit  specifieke object dus een flink riante hoeveelheid EM-straling “ons” onmetelijke Universum in hengst,  dan nog zou dit specifieke object vanwege zijn gestoord grote afstand van die reeds eerder vermelde dikke 8.7  miljard lichtjaar  onder NORMALE OMSTANDIGHEDEN  absoluut NIET ZICHTBAAR zijn geweest. Maar van normale “waarneemomstandigheden” is hier dus effe totaal geen sprake. Bij de zichtbaarheid van dit object heeft Albert Einstein een hele dikke vinger in de kosmische waarneem-pap.

Tja….en nu ga ik mij voor de volledigheid toch ook nog maar even noodgedwongen begeven op terrein waar ik mij net effe wat minder op mijn gemak voel en dat is “hardcore astro-theorie”, iets waarbij knakkers zoals een zekere A. Einstein en “zijn grote broer” (hihi!) een zekere A. Nouwen zich als een vis in het kosmische water voelen, maar waar ik mij, al hijgend watertrappelend,  mijn boevenkop maar net boven weet te houden….Maar goed…wat moet..dat moet!!!

Sinds het begin van de vorige eeuw weten we dus dankzij Albert Einstein dat Isaac Newton “er naast zat” als het gaat om de werking van de zwaartekracht. Hemelobjecten (massa in het algemeen) “trekken” niet aan elkaar zoals ooit werd gepostuleerd door Newton….neen….wat zij echt doen, volgens Einstein, is dat ze de “ruimte-tijd” vervormen. Iets wat wij dan als zwaartekracht ervaren.

Door die vervormde ruimte-tijd worden hemelobjecten als het ware gedwongen van hun normale beweging in een rechte lijn af te wijken. Grote hemelobjecten, zoals bijvoorbeeld onze Zon, maken grote “deuken” in de ruimtetijd waardoor kleinere objecten, de planeten,  gedwongen worden rondjes te draaien om de Zon.

Echter niet alleen massa wordt beinvloed door deze vervorming van de ruimtetijd, ook licht ((elektromagnetische straling….(van Radio via zichtbaar licht naar rontgen/gamma straling)….”voelt” deze vervorming van de ruimtetijd en wordt daardoor als het ware gedwongen “de bocht om te gaan”.  In 1919 tijdens een zonsverduistering leverde de engelse astronoom sir Athur Eddington voor het eerst het bewijs dat het licht/de fotonen van achtergrondsterren daadwerkelijk  werden afgebogen tijdens hun “scheervlucht” langs de rand van de verduisterde zon.

De achtergrondsterren welke zichtbaar werden tijdens de totaliteitsfase van de zonsverduistering bleken heel duidelijk van hun “normale” positie’s af te wijken vergeleken met hun onderlinge positie’s wanneer deze werden waargenomen zonder de Koperen ploert op de voorgrond…..ofwel….er bleek heel duidelijk “muziek te zitten” in de relativiteitstheorie van die meneer Einstein!! Later zijn er bij andere experimenten nog veel meer bewijzen gevonden voor de correctheid van zowel de algemene als speciale relativiteitstheorie.

Afijn….en tot zover mijn kleine lichtelijk ongemakkelijk theoretisch uitstapje……voor meer details gelieve U te verwenden tot het astro-theorie-loket van astroblogs Hopman Arie!!!

De hoofdrolspeler in dit astrofotografisch hieper de pieper uitstapje  is dus NIET dat fraaie edge on balkspiraal melkwegstelsel links op de foto…NGC 3079 gelegen op “slechts” 56 miljoen lichtjaar afstand….ook al heeft stelsel wel dienst gedaan tijdens de GoTo opzoekfase. en ook NIET het andere  veel kleinere vage vlekje, NGC 3077…een ontwricht elliptisch stelsel gelegen op 12.8 miljoen lichtjaar en behorend bij een groep melkwegstels waar o.a. ook M81 deel van uitmaakt……,  te vinden in het midden onderaan deze opname is NIET de ster van deze show….

Neen…..mijn opgejaagd astrofotografisch wild is in dit geval dat hele piepkleine, met die twee gele streepjes aangegeven, supervage vlekje, die met een beetje fantasie kan worden gezien als twee heel dicht bij elkaar (slechts 6 boogseconde!!!) staande sterpuntjes.

Het lichtbeeld van deze op 8.7 miljard lichtjaar gelegen quasar wordt als het ware en puur toevallig op Moeder Aard gefocust/geprojecteerd door de “gravitatielenswerking” van de lokale vervormde ruimtetijd rondom een toevallig op dezelfde waarneemlijn staand  zwaar elliptisch “voorgrond melkstelsel”, redelijk bizar genaamd: YGKOW G1 (ach ja…what’s in a name!?!) …..enne….Dit zware….(op mijn nederige amateur-opname uiteraard niet zichtbare)….elliptische  voorgrondstelsel vinden we dan weer op een afstand van “slechts” iets van 3.8 miljard lichtjaar.

De gravitatielenswerking van dit zware elliptische (Cd) melkwegstel zorgt ervoor dat het ENKELE lichtpuntje van die, op 8.7miljard lichtjaar gelegen (z= 1.413),  aktieve melkwegstelselkern/quasar voor onze aardse waarnemers wordt afgebeeld als een…eh…”gespeten persoonlijkheid” in de vorm van TWEE lichtpuntjes met precies dezelfde roodverschuiving en precies dezelfde spectrale kenmerken, met als enige verschil tussen die lichtpuntjes dat het licht van het ene lichtpuntje er ruim 1.5 jaar LANGER over doet om ons te bereiken dan het licht van het andere lichtpuntje…..en dit komt dan weer omdat de lijn Quasar, tussenliggend Elliptisch Cd stelsel en Moeder Aarde net niet helemaal een strak rechte lijn is. OK….op een foton-reistijd van 8.7 miljard jaar is die lullige 1.5 jaar verschil natuurlijk helemaal niets, maar het verschil is wel meetbaar.

Afijn…en nu de praktische kant van deze zeer uitdagende astrofotografische exercitie enne dat was er dus eigenlijk best wel eentje van het type (bijna) ONMOGELIJK, want als we effe naar een paar getalletjes kijken zoals die magnitude 17 (oeps!!) en die separatie van slechts 6 boogseconden(!!), heel lastig omdat de gemiddelde seeing-omstandigheden op de mijn Biesbos-waarneemplek vaak amper niet beter zijn dan 4 boogseconden.

Bovendien is dit gebakkie ook nog eens pas zeer recentelijk gevonden (1979) op een waarneemlocatie die toch echt “net effe ietsjes beter is” dan mijn stoorlichtovergoten Biesbos-plekkie,  te weten het fameuze Kitt Peak Observatory met een telescoop plus opname-methode die “net effe ietsjes groter en beter zijn” dan mijn nedrige 20cm F6 Newtonnetje plus bijbehorende Hit and Run opname-methode!!

Ik kwam van dit illustere object in mijn  engelstalige astro-lijfblad “Astronomy Now” welliswaar een amateur opname tegen,  maar dit was er wel eentje in de categorie van, om Monty Python maar eens te citeren….”and now for something completely different”…enne….dat kekke kiekje was geschoten met een dikke 14 inch Schmidt-Cassegrain (de beroemde celestron C14) gesitueerd ergens in een stikdonkere nevada-desert en een totale opgetelde belichtingstijd van 4 uur!!! Na een verdere zoektocht op het internet kon ik tot geen andere conclusie komen dat dit object blijkbaar vanwege de moeilijkheidgraad of vanwege de “saaiheidsgraad”….(wat je uiteindelijk “vangt” zijn tenslotte maar twee van die lullige stipjes!!)….bepaaldelijk niet niet echt populair is bij de gemiddelde astrofotograaf en dan heb ik het niets eens over het visueel verschalken van dit object….daarvoor heb je minimaal een 50cm Dobson nodig onder een strakdonkere hemel!!

Maar ja…..aangezien ik bij een paar vorige sessie’s mijn “astrofoto-lente-buit” voor dit jaar al royaal  had binnen-gehengeld….(blogjes hiervoor moeten nog worden uitgebroed)……vond ik het, ook al koesterde ik mij dus vooraf echt totaal geen illusie’s, toch de moeite waard om dit gokje toch maar eens te wagen,  gedreven door levensmotto’s zoals  “de dood of de gladiolen” en wat heb ik eigenlijk te verliezen….behalve een paar uurtjes Biesbostijd!?!!

En aldus geschiedde……Middels GoTo het naburige edge on melkwegstelsel NGC 3079 opgezocht en gevonden…..de eerste proefopname vervolgens goed vergeleken met het meegenomen omgevings-zoekkaartje en nadat ik mijn (Canon 1000D DSLR) camera een kwart slag had gedraaid voor een net effe iets betere positionering van het illustere te vangen quasar-object, heb ik uiteindelijk 5 subjes van elk 6 minuten geschoten.

Het praktische opname-werk in de Biesbos ging eigenlijk best wel heel snel en probleemloos……iets wat ook nu weer bepaaldelijk NIET gezegd kan worden van het digitale nabewerkings-traject.

Close up Gravitatie lens quasar

Die twee puntjes helder genoeg zichtbaar maken bleek nog wel redelijk goed te doen….maarre….het gaat natuurlijk om dat “Einstein-gravitatielens-dubbelbeeldje”….Het duidelijk genoeg zichtbaar maken van die twee,  door het gravitatielens-effect van elkaar gescheiden,  quasar-puntjes met die ozo takke-lastige kleine separatie van slechts 6 boogseconden. Dit goed genoeg gescheiden krijgen van die quasar-puntjes  bleek dus echt verrotte  lastig….en eigenlijk gewoon in eerste instantie….snik….niet te doen. Steeds maar weer net iets te veel witte blurp en net iets te weinig echt dubbele puntjes!!

Maar….net toen ik de moed zo ongeveer wel had opgegeven  schoot mij opeens te binnen dat het in de wereld der professionele astrofotografie niet ongewoon is om bij “moeilijke gevallen” de gewone opname kleurloos diapositief te maken…..ofwel…. in de vorm van zwarte sterren op een witte hemelachtergrond…….enne….die aktie samen met nog een beetje “rotzooien” met de onscherp masker functie van GIMP 2.0 resulteerde eindelijk wel in het zo heftig gewenste resultaat…..want in het nevenstaande close up plaatje is het gravitatie-lens-effect in de vorm van die TWEE quasarbeeldjes, me dunkt, toch duidelijk genoeg te zien!!

Ok…..als ik het nu helemaal “by the book” had willen doen, dan zou ik eigenlijk ook nog zelf “effe” ter wetenschappelijke completering een spectrum hebben moeten opnemen om die riante roodverschuiving van z=1.413 corresponderend met die afstand/terugkijktijd van 8.7 miljard lichtjaar daadwerkelijk aan te tonen….maarre….dat soort speelgoed in de vorm van een pittig geprijsde serieuze spectroscoop dat komt nog wel als ik later ooit groot, sterk, slim en rijk ben!

Ik ben alweer een dikke twintig jaar bezig met astrofotografie en ik heb best wel een hele aardige collectie aan hele kekke en kleurrijke hemelfoto’s bij elkaar gekiekt, waar ik allemaal heel erg blij mee en trots op ben….maarre…….. als ik nu ter plekke een “top zoveel” zou moeten samenstellen van plaatjes waar ik het meest happy mee ben,  dan kan ik U verzekeren dat DIT saaie plaatje met die twee lullige stippies ech wel kneiterhard en onvermurwbaar op nummero uno komt te staan, hoor!!!!

Dat ik vanuit “mijn eigen duffe” lichtvervuilde randstedelijke Biesbos met  mijn eigen kleine 20cm piep-Newtonnetje toch “zomaar” 8.7 miljard lichtjaar ver het heelal in kan kijken…..en dat ik ook nog eens op diezelfde prutsplek met  diezelfde bescheiden middelen één van de meest fundamentele baanbrekende natuurwetten ooit (de relativiteitstheorie) zichtbaar heb kunnen maken……Einstein “bewezen” vanuit de Biesbos….tja….dat vind ik persoonlijk toch echt effe heel dik vet heavy kicken.

Ik kan vredig sterven…hihi!!!

Gerelateerde Astroblogs:

Fysici poneren gedurfde hypothese over detectie buitenaards leven; Gebruikt ETI mogelijk kunstmatige zwarte gaten als quantumcomputers? Quasars laten zien dat de tijd kort na de oerknal vijf keer langzamer liep dan tegenwoordig De grootste kaart van actieve superzware zwarte gaten (lees: quasars) is verschenen