Dritte Beobachtung

Erneut Nachweis von Gravitationswellen gelungen

Zum bereits dritten Mal haben Forscher Gravitationswellen zweier verschmelzender Schwarzer Löcher nachgewiesen. Die Beobachtung sei eine weitere Bestätigung für die Existenz besonders massereicher Schwarzer Löcher von Sterngröße, teilten die Wissenschaftler des Laser-Interferometer-Gravitationswellen-Observatoriums (LIGO) am Donnerstag mit. Sie stellen ihre Analyse in "Physical Review Letters" vor.

Den Angaben zufolge hat das LIGO am 4. Jänner dieses Jahres die Gravitationswellen von zwei Schwarzen Löchern aufgefangen, die sich spiralförmig schnell umkreisten und schließlich zu einem einzigen Schwarzen Loch mit einer Masse von 49 Sonnen verschmolzen.

Wie beim ersten Nachweis von Gravitationswellen war das Signal zuerst im Max-Planck-Institut (MPI) für Gravitationsphysik in Hannover bemerkt worden, das am LIGO beteiligt ist. Am Laser-Interferometer-Gravitationswellen-Observatorium war 14. September 2015 der weltweit erste Nachweis von Gravitationswellen gelungen, der im Februar 2016 als wissenschaftlicher Durchbruch gefeiert wurde.

"Wir werden noch viel Neues erfahren - dies ist eine aufregende Zeit für das Zeitalter der Gravitationswellen-Astrophysik", betonte der deutsche Gravitationswellen-Pionier Karsten Danzmann vom MPI, dem am Mittwoch für seine Entwicklungen von Schlüsseltechnologien für die Detektoren der mit 750.000 Euro dotierte Körber-Preis für die Europäische Wissenschaft zuerkannt worden ist.

Erst 100 Jahre nach Einsteins Vorhersage nachgewiesen
Gravitationswellen kann man nicht mit den Augen sehen, auch ihre Quellen senden oft kein Licht aus. Sie sind eine der spektakulärsten Vorhersagen von Albert Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie und entstehen stets, wenn Massen beschleunigt werden. Gravitationswellen bringen die Raumzeit selbst zum Schwingen. Sie sind umso stärker, je größer die beschleunigte Masse ist. Allerdings sind die Wellen auch bei extrem großen Massen immer noch so klein, dass sie erst 100 Jahre nach Einsteins Vorhersage mit empfindlichen modernen Instrumenten nachgewiesen werden konnten.

Das LIGO besteht aus zwei Anlagen in den USA. Beide haben zwei jeweils vier Kilometer langen Röhren, die rechtwinklig auf dem Boden liegen. Über ein Lasersystem lässt sich die Länge dieser beiden Arme extrem genau überwachen. Läuft eine Gravitationswelle durch die Anlage, staucht und streckt sie die Arme unterschiedlich stark. So hatten die Forscher die ersten Gravitationswellen Mitte September 2015 registriert.

Schon am 26. Dezember 2015 schlug das Observatorium erneut an: Zwei Schwarze Löcher mit 14- bzw. achtmal so viel Masse wie unsere Sonne kreiselten immer enger umeinander und verschmolzen schließlich zu einem einzigen Schwarzen Loch mit rund 21 Sonnenmassen.