Gravitationswellen: Detektoren finden deutlich mehr Signale

Die Gravitationswellendetektoren finden immer mehr Signale und haben in der dritten Messphase im vergangenen Jahr durchschnittlich alle fünf Tage ein Ereignis registriert. Die meisten von ihnen stammten aus der Verschmelzung zweier schwarzer Löcher.

Dies ergibt sich aus den jetzt veröffentlichten Daten zu Dutzenden von Gravitationswellen, die noch nicht als astrophysikalisch eingestuft wurden und zwischen dem 1. April 2019 und dem 1. Oktober 2019 von den Detektoren LIGO und Virgo registriert wurden. In einer begleitenden Veröffentlichung wird auch bewertet, inwieweit Die Signale stimmen mit der allgemeinen Relativitätstheorie überein. Dementsprechend gibt es keine Hinweise auf eine neue Physik.

Immer mehr Funde möglich

Albert Einsteins allgemeine Relativitätstheorie zeigt, dass die Schwerkraft eine Eigenschaft des Raumes ist, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet. Wenn außergewöhnlich massive Körper extrem beschleunigt werden, erzeugen sie laut Theorie Gravitationswellen, die die Struktur des Raums verformen – aber auch bei großen Massen nur minimal. Um die extrem kleinen Verformungen des Raumes zu erfassen, sind hochpräzise Messgeräte in einer speziellen Anordnung erforderlich. Seit mehreren Jahren sind solche Geräte mit den Detektoren der Zusammenarbeit von LIGO und Virgo erhältlich und finden wiederholt Spuren extremer Ereignisse, die solche Gravitationswellen auslösen.

Nachdem einige besonders ungewöhnliche Gravitationswellen aus der dritten Messphase und die Schlussfolgerungen zu ihrer Entstehung bereits veröffentlicht wurden, folgt nun die gesammelte Veröffentlichung mehrerer Daten. Insgesamt sind nun 50 Gravitationswellen bestätigt, die überwiegende Mehrheit (insgesamt 39) davon im dritten Messlauf Mitte 2019. Die schnell wachsende Anzahl von Funden ist auf die Nachrüstung und Verbesserung der beiden LIGO-Detektoren und des Virgo-Detektors zurückzuführen. erklärt Karsten Danzmann vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik. Dies würde nicht nur größere Bereiche des Himmels abdecken, sondern auch die Verarbeitung und Kalibrierung der Rohdaten verbessert.

Die außergewöhnlichsten Signale waren bekannt

Die meisten der jetzt öffentlich präsentierten Gravitationswellen haben ihren Ursprung in den bereits recht häufigen Zusammenschlüssen zweier Schwarzer Löcher, erklären die Forscher. Aber auch hier reicht das Spektrum von vergleichsweise kleinen bis zu großen Objekten. Einige Signale sind jedoch ungewöhnlich – zum Beispiel die Verschmelzung eines Schwarzen Lochs mit einem mysteriösen, deutlich leichteren Objekt oder die massivste Verschmelzung. Insgesamt 26 der Gravitationswellen wurden so schnell entdeckt, dass öffentliche Alarme ausgegeben wurden, um Nachbeobachtungen durchzuführen. Bei sieben weiteren Alarmen wurde anschließend festgestellt, dass keine Gravitationswellen aufgetreten waren. 13 weitere Ereignisse wurden erst nach einer anschließenden Analyse der Daten entdeckt.

(mho)