Gravitationswellen
Am 14. September 2015 wurden sie zum ersten Mal beobachtet: Gravitationswellen. Die diesbezügliche Theorie von Einstein war schon seit hundert Jahren bekannt, doch jetzt gab es den Beweis. Physikerinnen und Physiker und Astronominnen und Astronomen aus aller Welt waren in Aufregung. Sie wussten, dass sie ab jetzt über eine neue Möglichkeit verfügen, das Weltall zu studieren. Die Beobachtung von Gravitationswellen kann zu neuen Entdeckungen führen, etwa über die Entstehung schwarzer Löcher und die Ereignisse kurz nach dem Urknall. Ein neues Zeitalter der Natur- und Sternkunde hatte begonnen.
Wenn Sterne kollidieren, bebt der Raum nach
Bei extremen Ereignissen in den massereichsten Zonen des Weltalls geht ein Zittern durch das Gewebe der Raumzeit. Dies ist die dehnbare Bühne, auf dem sich das gesamte Geschehen des Weltalls abspielt. Wenn sich eine Gravitationswelle vorbeibewegt, kommt es zu einer winzigen Verkürzung und Verlängerung der Entfernungen zwischen Objekten. Der Mensch spürt davon nichts, die sensibelsten Instrumente der Welt jedoch registrieren diese Schwankungen.
Die Gravitationswelle vom 14. September 2015 begann als Kollision zwischen zwei schwarzen Löchern, die 1,3 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt stattfand. Sie war für normale Teleskope unsichtbar, aber ein eindeutiges Messsignal für den Gravitationswellendetektor LIGO. Drei Forschern der kooperierenden Einrichtungen LIGO und Virgo wurde 2017 für ihre Beiträge zum LIGO-Detektor und der Erfassung von Gravitationswellen der Nobelpreis verliehen.
Ein neues Fenster zum Weltall
Die erste Gravitationswelle markierte den Beginn eines neuen Forschungsfeldes in der Natur- und Sternkunde. Neben Licht und schnellen Partikeln können Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler jetzt auch Verformungen der Raumzeit registrieren. Sie sind das einzige Signal, das nicht von Materie abgelenkt oder blockiert werden kann. Beim Zusammenstoß zweier schwarzer Löcher entsteht kein Licht. Die beim Zusammenstoß entstehenden Gravitationswellen entstehen jedoch immer. Damit erhalten Physikerinnen und Physiker neue Informationen über die Beschaffenheit von Neutronensternen, schwarzen Löchern und das Weltall in den Augenblicken unmittelbar nach dem Urknall.