Von Einstein und Gravitationswellen
Das Konzept der Gravitationswellen gibt es schon lange, aber erst Albert Einstein und seine Relativitätstheorie haben sie zu einem der spannendsten Themen in der Astrophysik gemacht. In den 1950er Jahren hatte der Physiker Joseph Weber versucht, die Wellen mithilfe von Resonanzdetektoren nachzuweisen — da mit dieser Technik aber nur besonders starke Wellen gemessen werden können, ist ihm kein eindeutiger Nachweis gelungen. Erst 2015 hat es ein Team um den renommierten Astrophysiker Kip Thorne geschafft, am Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, kurz LIGO, Gravitationswellen eindeutig zu messen und damit ihre Existenz nachzuweisen. Nach der Veröffentlichung der Daten im darauffolgenden Jahr hat das internationale Forschungsteam 2017 den Nobelpreis für Physik erhalten.
Wir haben Pulsare genutzt, also rotierende Neutronensterne, die auch als „kosmische Uhren“ benutzt werden können.
Michael Kramer, Direktor am Max-Planck-Insitrut für Radioastronomie
Foto: Max-Planck-Institut für Radioastronomie
Ein kosmisches Observatorium
Für jede wissenschaftliche Antwort tauchen gerne wieder zahlreiche neue Fragen auf. So auch die Frage, wie man tieffrequente Gravitationswellen messen kann. Diese könnten, so die Hoffnung in der Forschung, vielleicht mehr Aufschluss über die Entstehung des Universums geben.
Deshalb beobachten Forschende das Verhalten von Pulsarsternen an sogenannten Pulsar Timing Arrays. Pulsare sind rotierende Neutronensterne, die regelmäßig Signale in Form von elektromagnetischer Strahlung aussenden. Da allerdings Gravitationswellen diese Signale beeinflussen können, hoffen die Forschenden nun, dass mit der Beobachtung von Anomalien bei Pulsaren tieffrequente Gravitationswellen gemessen und damit nachgewiesen werden können.
Doch was bedeutet diese neue Forschung genau für die Astrophysik? Darüber hat detektor.fm-Moderator Gottfried Haufe in dieser Folge von „Zurück zum Thema“ mit Michael Kramer gesprochen. Er ist Direktor am Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn und Mitglied der Leitungsgruppe des „European Pulsar Timing Array“ (EPTA).