Wellenstrukturen in verschiedenen Schattierungen.

Gravitationswellen

Vor 100 Jahren sagte Albert Einstein die Existenz von Gravitationswellen voraus. Im September 2015 gelang der erste direkte Nachweis – ein Meilenstein. Die Verzerrungen der Raumzeit erlauben seither ganz neue Einblicke ins Universum.

Bereits 1916 postulierte Albert Einstein Gravitationswellen. Diese Verzerrungen der vierdimensionalen Raumzeit ergeben sich als direkte Folge seiner Allgemeinen Relativitätstheorie. Seither versuchten Physiker diese Wellen aufzuspüren – zum einen um Einsteins Theorie ein weiteres Mal zu bestätigen, zum anderen weil die Wellen neue Erkenntnisse über das Universum und seine Entstehung versprechen.

Am 14. September 2015 gelang der erste direkte Nachweis von Gravitationswellen mit den Advanced-LIGO-Detektoren in den USA. Das gemessene Signal stammte von zwei Schwarzen Löchern, die sich umkreisten, sich dabei immer näher kamen und schließlich miteinander verschmolzen. Es folgten drei weitere Signale, allesamt von verschmelzenden Schwarzen Löchern.

Die Grafik zeigt die bisher erfassten Gravitationswellensignale.
Bisher erfasste Gravitationswellensignale

Die kollidierenden Objekte vereinten zwischen 8 und 36 Sonnenmassen in sich. Das Signal vom 14. August 2017 wurde gleichzeitig von drei Detektoren aufgezeichnet: neben den Advanced-LIGO-Detektoren war dieses Mal auch der Advanced-Virgo-Gravitationswellendetektor in Italien beteiligt. Die dreifache Messung verbessert signifikant die Genauigkeit, mit der sich Himmelsposition und Entfernung der Schwarzen Löcher bestimmen lässt.

Am 17. August 2017 gelang es erstmals, sowohl elektromagnetische als auch Gravitationswellen von einem Ereignis zu empfangen: In der 130 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie NGC 4993 waren zwei Neutronensterne zusammengestoßen und miteinander verschmolzen. Damit beginne ein neues Zeitalter der Gravitationswellenastronomie, so die Wissenschaftler. Aktuelle Meldungen sowie Hintergrundberichte rund um das Thema finden sich hier im Anschluss.