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Stimmen aus dem All: Mit Gravitationswellen können wir dem Kosmos zuhören

Die Gravitationswellen sind entstanden, als zwei Schwarze Löcher kollidierten.
Die Gravitationswellen sind entstanden, als zwei Schwarze Löcher kollidierten.
Foto: [Futurezone.de] via Canva.com
Mithilfe von Gravitationswellen aus der Raumzeit versuchen Forscher, das Universum zu verstehen und seine Geheimnisse zu entschlüsseln.

Schon eine lange Zeit erforschen Wissenschaftler den Kosmos mit der Hilfe von Gravitationswellen. Bereits vor über 100 Jahren beteuerte Albert Einstein deren Existenz. Dank ihnen konnte ein sensationelles Ereignis in den Weiten des Weltalls dokumentiert werden.

Weltuntergang? Schwarze Löcher könnten die Erde wie tödliche Geschosse treffen
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Gravitationswellen liefern Forschern Hinweise auf Sensationen im All

Schon am 14. September 2015 konnten Wissenschaftler die ersten Gravitationswellen im Weltall mit der Hilfe des Laser-Interferometer Gravitational-Wave Observatory (kurz LIGO) entdecken. Das sind Wellen in der Raumzeit, die durch zwei kollidierende Schwarze Löcher vor mehr als 1.3 Milliarden Jahren entstanden sind.

Bereits 100 Jahre zuvor sagte Albert Einstein, der wohl größte Physiker unserer Zeit, die Existenz von solchen Gravitationswellen mit seiner Begründung der allgemeinen Relativität voraus. Seine Theorie beinhaltete, dass sich Objekte sich immer schneller werdend durch das All bewegen und dabei Wellen erzeugen, die mit Lichtgeschwindigkeit in der Raumzeit um sie herumschwirren. Heutzutage liefern sie regelmäßig Aufschluss über spektakuläre Sensationen, die nicht nur Space-Fans interessieren dürfte.

Der Ursprung von Gravitationswellen

Solch mächtige Gravitationswellen sind das Ergebnis der stärksten Ereignisse, die sich im Kosmos zutragen können. Beispiele dafür sind die Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher, kollidierende Neutronensterne oder gar eine explosive Supernovae.

Zu der Zeit, an dem die Gravitationswellen die Erde erreichen, sind sie relativ schwach und dauern höchstens für ein paar Sekunden an. Wissenschaftlern reicht diese Zeit allerdings, denn sie können die Space-Signale auf ihre Herkunft untersuchen und damit zu wichtigen Erkenntnissen in der Erforschung des frühen Universums gelangen. Eines dieser Signale soll einen Hinweis auf ein bislang einmaliges Spektakel im Kosmos geliefert haben: Die Verschmelzung eines Neutronensterns mit einem Schwarzen Loch.

Bislang größte Kollision zweier Schwarzer Löcher festgestellt

Es wurde aber noch eine weitere sensationelle Entdeckung gemacht. Die Aufzeichnung einer Gravitationswelle, die über sieben Milliarden Lichtjahre gereist sein muss, um die Erde zu erreichen, lieferte erstaunliche Erkenntnisse: Sie wurde womöglich von der bislang heftigsten Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher ausgelöst, was zur Entstehung eines einzigen gewaltigen und massiven Schwarzen Loches geführt haben soll.

Wie Nelson Christensen, Forscher am French National Centre for Scientific Research, berichtet, ist die Dokumentation von Gravitationswellen für die Wissenschaft extrem wertvoll. "Mit elektromagnetischer Radiation, also Licht, können wir das Universum sehen, aber mit Gravitationswellen können wir das Universum hören." stellt er fest.

Den gesamten Prozess veranschaulicht ein YouTube-Video noch einmal etwas deutlicher:

YouTube-Video: Verschmelzung von Schwarzen Löchern

Die Wissenschaftler können mit der Hilfe von (oft mysteriösen) Gravitationswellen also letzten Endes nicht nur die sichtbare Seite des Universums erforschen, sondern vor allem die unsichtbaren Elemente offenbaren sich ihnen.

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