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Gravitationswellen: LISA und die Pfadfinder-Mission

Auf astronomischen Größenskalen ist die Gravitation die treibende Kraft im Universum. Der Forschungssatellit LISA Pathfinder, der Techniken für den Nachweis von Gravitationswellen testet, wird uns dabei helfen, das gesamte Universum zu "hören".
LISA Pathfinder

Das vergangene Jahrhundert war Zeuge der enormen Fortschritte, die unser Verständnis des Universums betreffen. Wir kennen die Lebenszyklen von Sternen und den Aufbau von Galaxien, wir haben den Nachhall des Urknalls beobachtet und ein allgemeines Verständnis für die Entwicklung des Universums erworben. Es ist bemerkenswert, wie weit wir mit der elektromagnetischen Strahlung als Beobachtungsmittel gekommen sind.

Jedoch ist es die Schwerkraft, die zahlreiche Prozesse im Universum antreibt, und diese wirkt meist im Dunklen. Gelingt es uns, ein gravitatives Fenster zum Universum zu öffnen, wird uns dies weiter als alles andere bringen. Die Schwerkraft hat ihre eigenen Boten: Gravitationswellen. Diese Schwingungen im Gefüge der Raumzeit breiten sich im Grunde ungehindert aus und erlauben uns so einen tiefen Blick in die Entstehung der ersten Schwarzen Löcher, die als Saatkörner fungierten. So können wir das Universum bis zu Rotverschiebungen von z ~ 20 erkunden und damit in eine Entwicklungsphase vorstoßen, die noch vor der kosmischen Epoche der Reionisierung liegt.

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 – 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.

Spektrum der Wissenschaft – Eine neue Weltformel

Rund 100 Jahre währt die Suche der theoretischen Physik nach einer Quantentheorie der Schwerkraft. Doch vielleicht kann die Gravitation in einer Weltformel so bleiben, wie sie ist – zumindest fast. Experimente könnten die neue Theorie schon bald testen. Außerdem im Heft: Die Bedeutung der Böden der Erde wurden lange unterschätzt. Zahlreiche Organismen im Boden zersetzen abgestorbenes organisches Material und fördern so den globalen Kohlenstoffkreislauf. Gammastrahlenblitze mischen gelegentlich die irdische Ionosphäre durch. Aber brachten kosmische Explosionen das Leben auf der Erde schon einmal an den Rand der Existenz? Selbst unter dem Eis des arktischen Ozeans findet man Lava speiende Vulkane und Schwarze Raucher. Dies bietet einen neuen Blick auf die geologischen Vorgänge in unserem Planeten.

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