Mächtiges Gravitationswellen-Ereignis bestätigt Einstein und Hawking
Das Laser-Interferometer-Observatorium LIGO hat sein zehnjähriges Jubiläum vollkommen würdig begangen: Es bestätigte mit einer neuen Beobachtung zentrale Vorhersagen von Physikern wie Albert Einstein, Stephen Hawking und Roy Kerr.
Dieses Ereignis gilt als eines der klarsten Gravitationswellensignale, das jemals aufgezeichnet wurde. "Es war, als ob aus einem Flüstern ein lauter Ruf geworden wäre", erklärte Geraint Pratten von der Universität Birmingham. Die Daten wurden in einem Paper in den Physical Review Letters publiziert.
Die Daten erlaubten erstmals besonders präzise Überprüfungen von Hawkings Vorhersage aus den 1970er Jahren: Beim Verschmelzen von Schwarzen Löchern kann die Gesamtfläche ihrer Ereignishorizonte nur wachsen, niemals schrumpfen. Tatsächlich zeigte die Analyse, dass das neu entstandene Schwarze Loch mit einer Oberfläche von rund 400.000 Quadratkilometern deutlich größer ist als die Summe der beiden Ausgangsobjekte.
Auch die Theorie von Roy Kerr wurde eindrucksvoll bestätigt. Er hatte vorhergesagt, dass ein rotierendes schwarzes Loch vollständig durch nur zwei Parameter beschrieben werden kann: Masse und Drehimpuls. Dank der außergewöhnlich klaren Daten gelang es den Forschenden, erstmals zwei "Töne" im Nachhall des kosmischen Zusammenstoßes zu unterscheiden - ein eindeutiges Indiz für die Gültigkeit von Kerrs Modell.
Die technischen Fortschritte sind dabei gewaltig: Heute kann LIGO Verzerrungen der Raumzeit messen, die bis zu 10.000 Mal kleiner sind als der Durchmesser eines Protons. Ein vierter Detektor in Indien ist bereits in Planung und soll die Genauigkeit der Ortung von Gravitationswellen weiter verbessern. "Vor zehn Jahren hat LIGO unser Bild des Universums grundlegend verändert", sagte Aamir Ali von der US-amerikanischen National Science Foundation. "Diese jüngsten Entdeckungen zeigen, dass wir erst am Anfang stehen."
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Gewaltiges Signal
Die jüngste Entdeckung ist dabei nicht nur eines von inzwischen vielen Signalen, die durch LIGO aufgefangen wurden. Es könnte sogar den Weg zu einer zukünftigen Theorie der Quantengravitation ebnen. Im Fokus steht das Signal GW250114, das aus der Kollision zweier Schwarzer Löcher entstand, die jeweils rund 32 Sonnenmassen aufwiesen.Dieses Ereignis gilt als eines der klarsten Gravitationswellensignale, das jemals aufgezeichnet wurde. "Es war, als ob aus einem Flüstern ein lauter Ruf geworden wäre", erklärte Geraint Pratten von der Universität Birmingham. Die Daten wurden in einem Paper in den Physical Review Letters publiziert.
Die Daten erlaubten erstmals besonders präzise Überprüfungen von Hawkings Vorhersage aus den 1970er Jahren: Beim Verschmelzen von Schwarzen Löchern kann die Gesamtfläche ihrer Ereignishorizonte nur wachsen, niemals schrumpfen. Tatsächlich zeigte die Analyse, dass das neu entstandene Schwarze Loch mit einer Oberfläche von rund 400.000 Quadratkilometern deutlich größer ist als die Summe der beiden Ausgangsobjekte.
Auch die Theorie von Roy Kerr wurde eindrucksvoll bestätigt. Er hatte vorhergesagt, dass ein rotierendes schwarzes Loch vollständig durch nur zwei Parameter beschrieben werden kann: Masse und Drehimpuls. Dank der außergewöhnlich klaren Daten gelang es den Forschenden, erstmals zwei "Töne" im Nachhall des kosmischen Zusammenstoßes zu unterscheiden - ein eindeutiges Indiz für die Gültigkeit von Kerrs Modell.
Rasanter Fortschritt
LIGO selbst blickt auf eine rasante Entwicklung zurück. Seit dem ersten historischen Signal GW150914 am 14. September 2015, das nach einer 1,3 Milliarden Jahre langen Reise die Erde erreichte, haben LIGO und seine Partnerdetektoren Virgo in Italien sowie KAGRA in Japan zahlreiche weitere Signale aufgezeichnet - von Schwarzen-Loch-Kollisionen bis hin zu seltenen Verschmelzungen von Neutronensternen mit Schwarzen Löchern.Die technischen Fortschritte sind dabei gewaltig: Heute kann LIGO Verzerrungen der Raumzeit messen, die bis zu 10.000 Mal kleiner sind als der Durchmesser eines Protons. Ein vierter Detektor in Indien ist bereits in Planung und soll die Genauigkeit der Ortung von Gravitationswellen weiter verbessern. "Vor zehn Jahren hat LIGO unser Bild des Universums grundlegend verändert", sagte Aamir Ali von der US-amerikanischen National Science Foundation. "Diese jüngsten Entdeckungen zeigen, dass wir erst am Anfang stehen."
Zusammenfassung
- LIGO bestätigt mit neuem Gravitationswellensignal GW250114 Vorhersagen
- Signal stammt von verschmelzenden Schwarzen Löchern mit je 32 Sonnenmassen
- Erstmalige Überprüfung von Hawkings Theorie zur Ereignishorizontfläche
- Zwei unterschiedliche Töne im Nachhall bestätigen Roy Kerrs Theorien
- LIGO kann Raumzeitverzerrungen kleiner als ein Protondurchmesser messen
- Seit erstem Signal am 14. September 2015 wurden zahlreiche Ereignisse erfasst
- Vierter Detektor in Indien soll Ortungsgenauigkeit weiter verbessern
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