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Wissenschaftler entdecken die vierte Gravitationswelle bei einer Kollision mit einem uralten Schwarzen Loch

Zum vierten Mal seit Anfang letzten Jahres kündigten Astronomen die Entdeckung von Gravitationswellen an - Wellen im Gefüge der Raumzeit, die durch die starke Kollision zweier Schwarzer Löcher erzeugt wurden.

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Vor etwas mehr als zwei Jahren haben Detektoren in den USA diese Wellen entdeckt, ein Jahrhundert nachdem Albert Einstein ihre Existenz vorhergesagt hatte. Die Entdeckung von Gravitationswellen bestätigte einen entscheidenden Faktor in der Relativitätstheorie: Die Bewegung von Objekten kann winzige Wellen im Raum-Zeit-Kontinuum erzeugen. Der Fund stieß auf viel Aufregung, erschütterte die astronomische Welt und gewann die Entdeckerpreise und Anerkennung.

Jetzt, da die Methoden optimiert und die Instrumentierung verbessert werden, könnte die Erkennung von Gravitationswellen bald zur Routine werden. "Beim nächsten Beobachtungslauf, der für Herbst 2018 geplant ist, können wir solche Entdeckungen wöchentlich oder sogar noch häufiger erwarten", sagt der Astrophysiker David Shoemaker in einer Erklärung.

Die fraglichen Gravitationswellen, die Ende letzten Monats entdeckt wurden, stammten von der uralten Kollision zweier Schwarzer Löcher mit der 31- und 25-fachen Masse unserer Sonne, berichtet Hannah Devlin für den Guardian . Der Aufprall fand vor ungefähr 1, 8 Milliarden Jahren statt und wandelte einen relativ kleinen Teil ihrer Masse in Energie um, die als Gravitationswellen durch das darunter liegende Gewebe der Galaxie zu plätschern begann. Es ist ein bisschen wie die ausstrahlenden Wellen, die entstehen, wenn man einen Kieselstein in einen Teich wirft.

Diese Wellen sind absurd klein - weniger als die Breite eines Atoms, berichtet Pallab Ghosh für BBC News. Ihre winzige Größe ist der Grund, warum Wissenschaftler ihre Instrumente gerade so erfolgreich feinabgestimmt haben, dass sie sie erkennen können.

Besonders bemerkenswert ist dieser neueste Befund: Wissenschaftler konnten den Ursprung der Wellen mit beispielloser Präzision bestimmen. Adrian Cho for Science stellt fest, woher diese Gravitationswellen stammen. Um das Problem anzugehen, versuchten die Forscher, international zusammenzuarbeiten.

Der neueste Nachweis war eine Kombination aus zwei in den USA ansässigen Detektoren des Laser-Interferometer-Gravitationswellen-Observatoriums (LIGO) und des italienischen Virgo-Observatoriums. In Zusammenarbeit mit diesen Ferndetektoren können Astronomen die Gravitationswellen auf die gleiche Weise triangulieren, wie GPS-Satelliten den Standort eines Geräts auf der Erde bestimmen, berichtet Loren Grush für The Verge .

Durch die Koordination der Messungen konnten die Astronomen die Quelle auf einen Bereich einschränken, der mit Virgo-Daten zehnmal kleiner ist, als LIGO allein bestimmen könnte. Sie waren auch in der Lage, die Wellen in im Wesentlichen 3D zu beobachten, bemerkt Elizabeth Gibney für die Natur, was bedeutet, dass die Ausrichtung der Wellen in Bezug auf die Erdumlaufbahn berechnet werden konnte, was Wissenschaftlern mehr Daten liefert, um abzuschätzen, wie viel Energie ursprünglich von der freigesetzt wurde Schwarze Löcher.

"Diese erhöhte Präzision wird es der gesamten astrophysikalischen Gemeinschaft ermöglichen, irgendwann noch aufregendere Entdeckungen zu machen", sagt die Astrophysikerin Laura Cadonati in einer Erklärung des LIGO-Teams.

Mit der Kraft der vereinten Kräfte sind Wissenschaftler optimistisch für die Zukunft der Raum-Zeit-Kräuselungsforschung. Wie Shoemaker in der Erklärung sagt: "Dies ist erst der Anfang der Beobachtungen, wenn das Netzwerk von Virgo und LIGO zusammenarbeitet."

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