Es kracht im All

Erschütterungen der Raumzeit: Haben Physiker die Kollision eines Schwarzen Lochs mit einem Neutronenstern gemessen?

Allein im April 2019 haben Forscher fünf mutmassliche Gravitationswellen-Ereignisse aufgezeichnet. Ein Stern umkreist ein Schwarzes Loch. (Visualisierung) Bild: L. Calcada/ESO/AFP

Allein im April 2019 haben Forscher fünf mutmassliche Gravitationswellen-Ereignisse aufgezeichnet. Ein Stern umkreist ein Schwarzes Loch. (Visualisierung) Bild: L. Calcada/ESO/AFP

Erst vor wenigen Wochen hat der dritte Beobachtungslauf der Gravitationswellen-Detektoren Ligo in den USA und Virgo in Italien begonnen. Und schon kommen die Astronomen kaum noch hinterher, neue Sensationen zu verkünden: Allein im April 2019 wurden fünf mutmassliche Gravitationswellen-Ereignisse im Kosmos aufgezeichnet, teilten die Forscher am Donnerstag mit. Eine dieser Erschütterungen der Raumzeit, so vermuten sie, wurde von der Kollision eines Neutronensterns mit einem Schwarzen Loch ausgelöst – das wurde noch nie zuvor beobachtet. Eine weitere soll die zweite jemals aufgezeichnete Kollision zweier Neutronensterne betreffen. Die anderen drei waren höchstwahrscheinlich Verschmelzungen Schwarzer Löcher.

«Eine Revolution», sagte der Gravitationswellen-Forscher David Reitze am Sonntag in einem Vortrag, «ist etwas, was die Art und Weise verändert, wie wir über Dinge denken.» Für ihn ist es daher selbstverständlich, dass seit der ersten Messung von Gravitationswellen im Jahr 2015 eine Revolution im Gang ist. Und wenn man sieht, wie die neuesten Entdeckungen aufgenommen werden, muss man ihm recht geben: Wenn das keine Revolution ist, was dann?

Die Ergebnisse gelangen an den Gravitationswellen-Detektoren Ligo in den USA (im Bild) und Virgo in Italien. Bild: David Ryder/Bloomberg/Getty Images

Jede einzelne der neuen Beobachtungen hätte vor vier Jahren noch die halbe Welt in Aufruhr versetzt, in jener dunklen Ära vor 2015, als man Schwarze Löcher noch nie direkt beobachtet hatte und Gravitationswellen nur ein theoretisches Konstrukt waren. Aus heutiger Sicht wirkt diese Epoche so weit weg wie die Zeit des Schwarz-Weiss-Fernsehens. Wissenschaftler haben sich an die Zuverlässigkeit gewöhnt, mit der Ligo und Virgo Sensationen liefern.

Empfindlichkeit stieg um 40 Prozent

Für Astronomen haben Gravitationswellen somit tatsächlich ein neues Fenster ins Universum geöffnet. Ganz besonders spannend sind dabei jene Kollisionen, an denen nicht nur Schwarze Löcher, sondern auch Neutronensterne beteiligt sind. Letztere sind die Überreste ausgebrannter Sterne mit gut ein bis zwei Sonnenmassen. Diese Objekte senden bei Zusammenstössen auch massenhaft Licht, Radiowellen, Röntgenstrahlung sowie Neutrinos ins All.

Dank der Gravitationswellen weiss man nun, in welcher Richtung man mit herkömmlichen Teleskopen nach solcher Strahlung suchen sollte. Bei der ersten beobachteten Verschmelzung von Neutronensternen im August 2017 ist das bereits gelungen. Für die beiden neuen Neutronenstern-Ereignisse sind Astronomen noch auf der Suche nach anderen Signalen. «Statt nach einer Nadel im Heuhaufen suchen wir nun nach einer Nadel auf einem Tisch», sagte Reitze in seinem Vortrag. An weiteren Beispielen dürfte jedenfalls künftig kein Mangel herrschen. Seit dem jüngsten Upgrade vor der aktuellen Beobachtungsrunde hat sich die Detektor-Empfindlichkeit nochmals um 40 Prozent verbessert.

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