Einsteins Welle endlich in die Falle gerast

11. Februar 2016, 18:38
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Physikern gelang erstmals die Messung von Gravitationswellen

Dass es sie gibt, bezweifelte in der seriösen Wissenschaft eigentlich längst niemand mehr. Gewissermaßen feierte sie sogar gerade so etwas wie ihren 100. Geburtstag: 1916 sagte Albert Einstein die Existenz der Gravitationswelle in seiner allgemeinen Relativitätstheorie voraus.

Doch zwischenzeitlich war sich der "Vater" der Welle selbst nicht mehr ganz so sicher, ob es sie nun wirklich gibt – und ob sie sich jemals würde messen lassen. Einen wichtigen Schritt zu ihrem Nachweis taten zwei US-Physiker in den 1970er-Jahren: Sie entdeckten, dass der beobachtete Energieverlust eines Doppelsternsystems genau den Vorhersagen zur Abstrahlung von Gravitationswellen entsprach. Dafür erhielten sie den Nobelpreis für Physik. Doch noch nie war es gelungen, Gravitationswellen direkt zu beobachten – bis jetzt.

Gravitationswellen sind kleine Störungen in der Raumzeit, die Abstände vorübergehend stauchen und strecken und den Raum mit Lichtgeschwindigkeit durchqueren. Sie verformen dabei den gesamten Raum und alles darin. Nach Einstein entstehen sie, wenn sich große Massen im Raum schnell bewegen. Im einfachsten Fall sind das zwei einander umkreisende Objekte, etwa wenn ein Planet die Sonne umkreist. Die dabei entstehende Abstrahlung ist aber aufgrund der geringen gravitativen Wechselwirkung bei gewöhnlichen Massen so schwach, dass sie kaum messbar ist. Unsere Erde zum Beispiel strahlt auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne gerade einmal 300 Watt an Gravitationswellen ab.

Neuer Blick ins Universum

Die Wellen werden aber umso stärker, je mehr Masse ein Körper hat. Vor allem kosmische Großereignisse wie Supernova-Explosionen, verschmelzende Doppelsternsysteme oder Schwarze Löcher gelten als Quellen intensiver Gravitationswellen. Solch ein gewaltiges Ereignis ermöglichte es Forschern des Gravitationswellen-Observatoriums Ligo nun auch, der Gravitationswelle habhaft zu werden, genauer: der Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher.

Aber wozu brauchen wir die Gravitationswelle eigentlich? Abgesehen davon, dass ihr Fund wieder einmal Einstein bestätigt, ist ihre Nutzung von unschätzbarer Bedeutung für die Astronomie der Zukunft. Denn im Gegensatz zu Licht und anderen elektromagnetischen Wellen werden Gravitationswellen kaum von Materie beeinflusst, sie breiten sich ungehindert im Raum aus. Dadurch könnten sie uns zu einem völlig neuen Blick ins Universum verhelfen. (David Rennert, 11. 2. 2016)

  • Wenn zwei Schwarze Löcher kollidieren, entstehen vergleichsweise heftige Gravitationswellen.
    foto: nasa

    Wenn zwei Schwarze Löcher kollidieren, entstehen vergleichsweise heftige Gravitationswellen.

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