Wissen und Gesundheit
01.06.2017

Wenn zwei Schwarze Löcher zu einem verschmelzen

Der dritte Nachweis von Gravitationswellen gilt als weitere Bestätigung für die Existenz besonders massereicher Schwarzer Löcher von Sterngröße.

Zum dritten Mal haben Forscher Gravitationswellen zweier verschmelzenden Schwarzen Löcher nachgewiesen. Die Beobachtung sei eine weitere Bestätigung für die Existenz besonders massereicher Schwarzer Löcher von Sterngröße, teilten die Wissenschafter des Laser-Interferometer-Gravitationswellen-Observatoriums (Ligo) am Donnerstag mit. Sie stellen ihre Analyse in Physical Review Letters vor. Die englischsprachige Ligo-Mitteilung zu dem Nachweis finden Sie hier, die deutschsprachige Aussendung der Max-Planck-Gesellschaft hier.

Wie beim ersten Nachweis von Gravitationswellen im September 2015 wurde das Erzittern der Raumzeit auch dieses Mal zuerst im Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Hannover entdeckt, das am Ligo beteiligt ist. Die beiden in den USA befindlichen Ligo-Antennen hatten demnach am 4. Januar 2017 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.

Sehen Sie hier eine Visualisation der Verschmelzung:

Bei den beiden zuvor registrierten derartigen Ereignissen waren Schwarze Löcher mit 62 und 21 Sonnenmassen entstanden. Mit dem dritten derartigen Ereignis bestätige Ligo die Existenz einer neuen Klasse von Schwarzen Löchern mit mehr als 20 Sonnenmassen, erläuterten die Wissenschaftler. „Das sind Objekte, von denen wir gar nicht wussten, dass sie existieren, bevor Ligo sie entdeckt hat“, betonte Ligo-Sprecher David Shoemaker vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) in einer Mitteilung.

Wie ein ins Wasser geworfener Stein

Gravitationswellen strecken und stauchen die Raumzeit ähnlich wie ein ins Wasser geworfener Stein die Wasseroberfläche. Sie entstehen nach Einsteins Relativitätstheorie immer dann, wenn massereiche Objekte sich bewegen. Je größer die Masse und je schneller die Bewegung, desto höher die Welle. Ligo, das Laser-Interferometer-Gravitationswellen-Observatorium, weist diese Schwingungen nach, indem es per Laser die Länge von zwei L-förmig ausgerichteten kilometerlangen Armen genau überwacht.

Auf diese Weise ließ sich knapp die letzte Sekunde der beiden verschmelzenden Schwarzen Löcher beobachten. Das Signal war schwächer als beim ersten Nachweis von Gravitationswellen, weil das neue Ereignis mit rund drei Milliarden Lichtjahren diesmal etwa doppelt so weit entfernt war. Ein Lichtjahr ist die Strecke, die das Licht in einem Jahr zurücklegt.

Paare Schwarzer Löcher häufiger als erwartet

Die Ligo-Beobachtungen zeigen nach Angaben der Forscher, dass Paare massereicher Schwarzer Löcher häufiger sind als erwartet. „Wir werden noch viel Neues erfahren - dies ist eine aufregende Zeit für das Zeitalter der Gravitationswellen-Astrophysik“, betonte der Direktor am Hannoveraner Max-Planck-Institut, Karsten Danzmann. Ihm war am Mittwoch für die Entwicklung von Schlüsseltechnologien für Gravitationswellendetektoren der mit 750 000 Euro dotierte Körber-Preis für die Europäische Wissenschaft zuerkannt worden.

Mehr zum Thema:

Gravitationswellen nachgewiesen - auch Österreicher beteiligt

Schon wieder Gravitationswellen entdeckt