We zien regelmatig zwaartekrachtlenzen in het verre universum, maar is het ook mogelijk om realtime te zien dat een ster het licht afbuigt? Albert Einstein geloofde in 1936 dat er weinig hoop was, maar nu is aangetoond dat het wel kan.

Een zwaartekrachtlens is een soort kosmische vergrootglas en buigt het licht van verre objecten. Stel, twee sterrenstelsels staan – gezien vanaf de aarde – achter elkaar. Het ene sterrenstelsel is vijf miljard lichtjaar van onze planeet verwijderd, terwijl het andere sterrenstelsel op acht miljard lichtjaar staat. Het licht van het verre sterrenstelsel reist langs het voorgrondstelsel en wordt afgebogen. Soms betekent dit dat we eenzelfde object vanaf de aarde meerdere keren zien, bijvoorbeeld in het geval van quasar WFI2033-4723. In andere gevallen wordt het licht van het achterliggende object versterkt, waardoor we verre sterrenstelsels kunnen zien die anders niet zichtbar zijn.

Maar is het effect van zwaartekracht ook realtime zichtbaar bij sterren in ons eigen melkwegstelsel? Dat wil zeggen: kunnen we een micro-zwaartekrachtlens zien ontstaan en vervolgens weer zien verdwijnen? Ja, zo bewijzen astronomen in een nieuw paper. De nabije witte dwergster Stein 2051 B heeft het licht van een verre ster afgebogen, waardoor de positie van deze achtergrondster twee milliarcseconden afweek van de daadwerkelijke positie. Dit verschil is enorm klein. Het is alsof je een mier ziet lopen op een klein muntje op een afstand van bijna 2.500 kilometer.

Einsteinring
De witte dwerg is zeventien lichtjaar van de aarde verwijderd en is ongeveer 2,7 miljard jaar oud. De afstand tussen de achtergrondster en de aarde is 5.000 lichtjaar. De witte dwergster schoof niet exact voor de achtergrondster, waardoor er geen symmetrische Einsteinring zichtbaar was. De ring was te klein om te meten, maar door de asymmetrische vorm leek de ster twee milliarcseconden verplaatst te zijn.

Vuurvliegje naast een gloeilamp
“Stein 2051 B oogt 400 keer helderder dan de verre achtergrondster”, vertelt teamlid Jay Anderson van STScI. Hij analyseerde de posities van de sterren op de Hubble-foto’s. “Het is alsof je een vuurvliegje naast een felle gloeilamp in de gaten houdt. Het insect beweegt nauwelijks, terwijl het licht van de lamp het moeilijk maakt om het diertje te zien.”

Eerste keer
Dit is de eerste keer dat wetenschappers het licht van een ster zien verplaatsen door gravitationele microlensing. Met uitzondering van de zon, want daar werd het effect tijdens een zonverduistering in 1919 aangetoond. Normaal gesproken wordt gravitationele microlensing ingezet om exoplaneten te ontdekken.

De blauwe lijn laat de beweging van de achtergrondster zien.

Perfect gewicht
Dankzij dit onderzoek weten astronomen nu dat het gewicht van Stein 2051 B ongeveer 68% is van het gewicht van onze zon. Dat betekent dat het object zwaarder is dan eerder gedacht. Dat is goed nieuws, want het nieuwe gewicht komt exact overeen met theoretische modellen, zoals de Chandrasekhar-limiet.