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Sensation: Erstmals gelingt der Nachweis von Gravitationswellen

Albert Einstein hat sie schon vor gut hundert Jahren vorhergesagt, aber es sollte bis ins neue Jahrtausend hinein dauern, bis sie tatsächlich gemessen wurden: Die Rede ist von Gravitationswellen. Die gerade eben in einer Pressekonferenz bekanntgegebene Entdeckung ist eine der aufregendsten physikalischen Entdeckungen der letzten Jahrzehnte.

Foto: S. Ossokine/ A. Buonanno (Max-Planck-Institut)/ W. Benger (AHM)

Foto: S. Ossokine/ A. Buonanno (Max-Planck-Institut)/ W. Benger (AHM)

Gravitationswellen: Hat Einstein Recht gehabt?

Gravitationswellen entstehen, wenn zwei große Massen wie etwa Schwarze Löcher oder Neutronensterne sehr eng umeinander kreisen. Es handelt sich um Wellen in der Raumzeit, die den Raum mit Lichtgeschwindigkeit durchquert, wobei Abstände vorübergehend gestaucht und gestreckt werden. Ihre Existenz wurde von Albert Einstein im Rahmen seiner Relativitätstheorie vorhergesagt. Bei Gravitationswellen handelt es sich um eine der letzten bisher unbestätigten Vorhersagen von Einsteins berühmter Theorie. Die Deformationen in der Raumzeit sind extrem klein und für Menschen nicht wahrnehmbar. Deshalb wird die Suche nach ihnen mit Detektoren durchgeführt. Unter anderem sucht aLigo in den USA, Virgo in Europa und mehrere andere Anlagen weltweit nach den Gravitationswellen. Die Detektoren haben je zwei “Arme”, deren Länge exakt bekannt ist und die kontinuierlich mit Lasertechnik vermessen wird. Wenn eine Gravitationswelle die Arme durchläuft, wird ihre Länge gestaucht und gestreckt. Die Protokollierung der Längenänderung soll die Gravitationswelle nachweisen. Bisher verlief diese Suche vergeblich.

Fehlalarm vor zwei Jahren

Vor zwei Jahren kündigte ein Team von Forschern bereits einmal an, es sei ihnen gelungen, Gravitationswellen nachzuweisen. Wer Einsteins Vorhersage erstmals beweisen kann, der gilt als sicherer Kandidat für den Nobelpreis in Physik. Die Forscher von Südpol-Observatorium Bicep2 waren sich damals sicher, die Signatur von Gravitationswellen gefunden zu haben. Jedoch irrten sie sich gewaltig. Bicep 2 hatte in der kosmischen Hintergrundstrahlung nach Mustern gesucht, die von Gravitationswellen aus den ersten Sekundenbruchteilen des Universums stammen können. Jedoch zeigte sich im Nachhinein, dass die entdeckten Mustern von kosmischen Staub stammten.

Nachweis von Gravitationswellen nun erstmals gelungen

Doch nun scheint die Suche nach dem Nachweis von Gravitationswellen ein Ende zu haben. Forschern an den beiden amerikanischen Ligo-Observatorien in Hanford (Washington) und Livingston (Louisiana) ist es gelungen, an den Detektoren winzige periodische Längenänderungen zu registrieren, die von sich ausbreitenden Gravitationswellen ausgelöst wurden. Quelle für die Verzerrungen des Raum-Zeitgefüges sind zwei schwarze Löcher, die in einer Entfernung von 1,3 Milliarden Lichtjahren von uns miteinander kollidiert und verschmolzen sind. Die Entdeckung wurde kürzlich in einer Pressekonferenz in Washington bekannt gegeben und ist Gegenstand eines Artikels, der in den renommierten „Physical Review Letters“ erscheint. Die Gravitationswellen wurden am 14. September registriert. Weil die entscheidende Messung nach US-Zeit in den frühen Morgenstunden stattfand, waren es zwei Forscher aus Hannover, die als erste an ihren Monitoren das 0,5 Sekunden lange Signal entdeckten.

Dieser Nachweis ist eine wissenschaftliche Sensation. Nicht nur, dass er seinen Entdeckern mit ziemlicher Sicherheit den Nobelpreis für Physik einbringen wird, er läutet eine komplett neue Ära in der Astronomie ein.

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