DFG Sonderforschungsbereich
SFB 963 - CRC 963
Am Donnerstag 11.02.2016 wurden nach fast 100 Jahren Albert Einsteins Vermutungen - über die Existenz von Gravitationswellen - bestätigt. Um 16:30 haben die beiden amerikanischen LIGO-Observatorien in Hanford (Washington) und Livingston (Louisiana) winzige periodische Längenveränderungen registriert. Die Wellen an beiden Standorten stimmten überein, welches den Wissenschaftern die Bestätigung gab, dass es sich um mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitende Gravitationswellen und nicht um ein Erdbeben oder einen Test handelt.
Gravitationswellen entstehen, wenn im Universum Massen beschleunigt werden. Es handelt sich um Vibrationen in der Struktur der Raumzeit und lassen sich mit Schallwellen vergleichen. Fusionen Schwarzer Löcher liefern sehr eindeutige und gut interpretierbare Gravitationswellensignale.
Die dabei freigesetzten Gravitationswellen enthalten kurzzeitig mehr Energie als das Licht aller Sterne im beobachtbaren Universum zusammengenommen.
Die in den USA gemessenen Gravitationswellen stammen aus einer vor 1,3 Milliarden stattfindenden Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher. Ein ausführlicher Bericht (pdf) über die Forschungsergebnisse wurde in der Zeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht.
Die Verschmelzung beginnt damit, dass sich zwei einander umkreisende Schwarze Löcher in einer Spiralbewegung näher kommen und so Energie in Form von Gravitationswellen abstrahlen. Dabei entstehen Wellen mit einem charakteristischen Klang, den man auch als Chirp (Zwitschern) bezeichnet. An ihm lässt sich die Masse der beiden Objekte ablesen. Im darauf folgenden Schritt kommt es zur eigentlichen Verschmelzung. "Es erinnert an zwei Seifenblasen, die sich so weit aneinander annähern, bis sie irgendwann zu einer einzigen Blase werden", sagt Thibault Damour, ein Gravitationsphysiker am Institut des Hautes Études bei Paris. Dabei werde zunächst die größere Blase verformt. Wenn das resultierende Loch sich schließlich wieder in seine perfekte Kugelform begibt, sendet es den Vorhersagen zufolge Gravitationswellen in einem Muster aus, das die Experten als Ringdown bezeichnen."
Zur Pressekonferenz:
Pressekonferenz, Teil 1
Pressekonferenz, Teil 2
vom Physik-Grundkurs des Theodor-Heuss-Gymnasiums Göttingen
