Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

KOSMOLOGIE: Gravitationswellen nachgewiesen

Forscher der internationalen LIGO-Virgo-Kollaboration haben erstmals Gravitationswellen direkt ­gemessen. Damit bestätigten sie das letzte der vier großen Postulate der allgemeinen Relativitäts­theorie von Albert Einstein – und stoßen ein völlig neues Fenster zum Universum auf.
Gravitationswellen, erzeugt durch zwei Schwarze Löcher, die sich wie Doppelsterne umkreisen

Als Bruce Allen am 14. September 2015 kurz vor der Mittagspause ­seine E-Mails durchsah, konnte er es erst nicht fassen: Die beiden LIGO-Detek­toren in den USA sollen das Signal von Gravitationswellen gemessen haben? Mit seiner Arbeitsgruppe in Hannover ist der Direktor am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik maßgeblich an der Datenanalyse aller Detektoren des weltweiten Netzwerks beteiligt. Zwei seiner Mitarbeiter, Marco Drago und Andrew Lundgren, hatten das Signal als Erste auf ihrem Bildschirm bemerkt. Als es eintraf, war es in den USA Nacht, und die Kollegen dort schliefen.

"Es war selbst mit dem bloßen Auge so deutlich in den Rohdaten zu erkennen und sah so perfekt aus, dass wir anfangs Zweifel hatten, dass es echt war", erinnert sich Allen. "Wir glaubten zunächst, jemand könnte ein Testsignal in die Detektoren eingespeist und dann vergessen haben, uns das mitzuteilen." Auf diese Weise überprüfen die Physiker nämlich regelmäßig, ob alle Instrumentenkomponenten und Datenanalyse­mechanismen wie gewünscht funktionieren. Doch nach eingehender Untersuchung war klar: Das Signal GW 150914 erreichte uns tatsächlich aus einer fernen Galaxie. Vor mehr als einer Milliarde Jahren waren dort zwei Schwarze Löcher ineinandergestürzt und miteinander verschmolzen.

Gravitationswellen entstehen, so sagt es die allgemeine Relativitätstheorie voraus, wenn sich Materie beschleunigt bewegt. Der Effekt ist umso stärker, je massereicher und kompakter die Objek­te sind und je schneller sie sich bewegen. So versetzen etwa Supernova-Explosionen, zwei miteinander verschmelzende Neutronensterne oder eben Schwarze Löcher die Raumzeit in Schwingung. Dennoch sind auch Gravitationswellen, wie sie von solchen turbulenten Ereignissen zu erwarten sind, extrem schwach – eine Herausforderung für die Messtechnik! ...

Kennen Sie schon …

Spektrum der Wissenschaft – Vielfältige Quanten

Wir tauchen ein in die Welt der Quanten, die uns noch immer zahlreiche Rätsel aufgibt. Forscher entwickeln ständig neue Modelle und hinterfragen Grundlegendes, wie beispielsweise das Konzept der Zeit. Gleichzeitig macht die Entwicklung neuer Quantencomputer große Fortschritte und könnte unsere Verschlüsselungssysteme bedrohen. Experten arbeiten an neuen Methoden, um unsere Daten zu schützen. Erfahren Sie, wie diese Herausforderungen gemeistert werden und ob Kryptografen den Wettlauf gegen die Zeit gewinnen können.

Sterne und Weltraum – 25 Jahre VLT – Jubiläum des Riesenteleskops

Das Very Large Telescope, das seit dem Jahr 2000 beeindruckende Aufnahmen mit seinen vier kombinierbaren 8-Meter-Spiegeln liefert, ist der Auftakt unserer dreiteiligen Serie über Observatorien in der chilenischen Atacama. Lesen Sie unseren Insiderbericht über die Arbeit und Technik des ESO-Riesenteleskops. Wir blicken mit der Raumsonde Juno in die Vulkanschlünde des Jupitermonds Io und und zeigen, wie Wissenschaftler das Phänomen von Glitches – der kurzzeitigen Rotationsbeschleunigung von Neutronensternen – simulieren. Weiter testen wir, wie sich eine innovative neue Astrokamera mit integriertem Nachführsensor im Praxiseinsatz bewährt.

Sterne und Weltraum – Gravitationswellen – Wie ist der Status bei gemessenen Signalen?

Gravitationswellendetektoren messen seit April 2024 wieder Signale von Schwarzen Löchern – in unserer Titelgeschichte erfahren Sie mehr über die neuen Erkenntnisse zu diesen rätselhaften Objekten. Darüber hinaus zeigen wir Ihnen die Technik der JANUS-Kamera auf der europäischen Raumsonde JUICE, die im Juli 2031 Jupiter und seine Monde detailliert erkunden soll. Wir berichten über die erfolgreiche Probennahme von der Mondrückseite mit der chinesischen Sonde Chang’e 6 und zeigen neue Aufnahmen des Weltraumteleskopes Euclid.

  • Quellen

Abbott, B. P. et al.:Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger. In: Physical Review Letters 116, 2016

Schreiben Sie uns!

1 Beitrag anzeigen

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.