Der erste direkte Nachweis von Gravitationswellen hat zurecht die Wissenschaftsnachrichten der letzten Tage dominiert. Es war ein absoluter Meilenstein und hat uns einen völlig neuen Weg eröffnet, das Universum zu verstehen und zu beobachten. Es war der erste Schritt hin zu einer Gravitationswellenastronomie die das Potential hat, unseren Blick auf den Kosmos fundamental zu verändern.

Künstlerische Darstellung eines supermassereichen schwarzen Lochs (Bild: ESO/M. Kornmesser)

Künstlerische Darstellung eines supermassereichen schwarzen Lochs (Bild: ESO/M. Kornmesser)

Aber wenn man ein Ziel erreichen will, darf man nach dem ersten Schritt nicht stehen bleiben. Es war wichtig, endlich das erste Mal ein kosmisches Ereignis via Gravitationswellen beobachtet zu haben. Und es werden mit Sicherheit demnächst weitere Beobachtungen folgen (LIGO hat ja nicht nur die eine, letzte Woche publizierte Gravitationswelle gesehen sondern auch noch weitere, die aber statistisch noch nicht so sehr abgesichert waren). Damit es aber eine echte Gravitationswellenastronomie geben kann, müssen wir nicht nur mehrere Ereignisse beobachten bzw. in der Lage sein mit verschiedenen Detektoren kontinuierlich entsprechende Ereignisse zu beobachten. Wir müssen vor allem unterschiedliche Phänomene detektieren können.

Die Gravitationswelle, die am 14. September 2015 vom LIGO-Observatorium nachgewiesen und am 11. Februar 2016 bekannt gegeben wurde, entstand ja als zwei mittelschwere schwarze Löcher von jeweils circa 30 Sonnenmassen miteinander kollidierten. Solche Ereignisse sind unter anderem deshalb so interessant, weil sich das Verhalten der schwarzen Löcher und die entstehende Gravitationswelle im Rahmen der Allgemeinen Relativitätstheorie ziemlich gut vorher sagen lässt. Es war also auch vergleichsweise leicht, die Messung entsprechend zu interpretieren.

Aber im Universum gibt es ja noch viel mehr Ereignisse, die Gravitationswellen auslösen und nicht alle davon lassen sich mit Observatorien vom LIGO-Typ beobachten. Dieses Bild zeigt das recht gut:

Man sieht hier die Frequenz bzw. Wellenlänge der Gravitationswellen die von verschiedenen Ereignissen ausgelöst werden zusammen mit den Nachweismethoden die geeignet sind, sie zu beobachten. Ganz rechts findet man die terrestrischen Interferometer, als genau die Observatorien zu denen auch LIGO gehört. Damit kann man Gravitationswellen beobachten, deren Schwingungsperiode im Millisekundenbereich liegt. Sie werden von (vergleichsweise) nahen und (vergleichsweise) kleinen schwarzen Löcher ausgelöst, aber auch von Supernova-Explosionen oder rotierenden Neutronensternen.

Neben diesen kleinen schwarzen Löchern gibt es aber auch noch die supermassereichen schwarzen Löcher in den Zentren der Galaxien. Wenn zwei Galaxien miteinander kollidieren, dann verschmelzen auch diese Giganten. Im Gegensatz zu den kleinen schwarzen Löchern deren Zusammenstoß LIGO beobachtet hat, können solche Objekte jeweils ein paar Millionen bis Milliarden Sonnenmassen haben. Wenn die miteinander kollidieren ist das ein Ereignis von einer ganz anderen Größenordnung und ganz anderen Auswirkungen. Die Dynamik der zentralen schwarzen Löcher beeinflusst die gesamte Galaxie in der sie sich befinden; sie können dafür sorgen, dass das Gas, das für die Sternentstehung benötigt wird, in den intergalaktischen Raum geschleudert wird bzw. auch für gesteigerte Sternentstehung sorgen; je nachdem wie sie sich verhalten. Es lohnt sich also, sie genau zu studieren und zu verstehen – aber mit LIGO und ähnlichen Observatorien werden solchen Beobachtungen nicht gelingen.

Die Schwingungsperioden der entstehenden Gravitationswellen können hier Wochen oder gar Jahre dauern und dazu braucht man andere und vor allem größere Detektoren. Man kann das Konzept von LIGO beispielsweise in den Weltraum verlagern. LIGO kann Gravitationswellen ja deswegen nachweisen, weil Laserlicht gleichzeitig in zwei unterschiedliche Richtungen abgestrahlt und nach einer Distanz von 4 Kilometern wieder reflektiert wird. Normalerweise kämen beide Lichtstrahlen wieder exakt zur gleichen Zeit zurück zum Ausgangspunkt; sie haben ja auch exakt die gleiche Strecke zurück gelegt und zwar mit exakt der gleichen Geschwindigkeit. Eine durch den Detektor laufende Gravitationswelle verändert nun aber die Länge dieser beiden Arme des Observatoriums auf unterschiedliche Art. Das Licht bewegt sich aber trotzdem immer noch exakt mit der gleichen (Licht)Geschwindigkeit und die beiden Strahlen kommen jetzt nicht mehr gleichzeitig an.

Künstlerische Darstellung der eLISA-Satelliten (Bild: NASA)

Künstlerische Darstellung der eLISA-Satelliten (Bild: NASA)

Verlängert man die Strecke, die das Licht durchläuft, erhöht man auch die Genauigkeit des Detektors. Auf der Erde ist aber nicht beliebig viel Platz; es gibt überall Störungen und auch technisch wäre es schwierig, hunderte Kilometer lange Vakuumröhren zu bauen in denen sich der Laserstrahl ungestört ausbreiten kann. Im All ist mehr als genug Platz und Vakuum und dort kann man Weltrauminterferometer bauen. Das ist auch das Konzept der eLISA-Mission der Europäischen Weltraumagentur. Statt einer Länge von 4 Kilometern wird der Laserstrahl zwischen den im All positionierten Spiegeln ungefähr eine Million Kilometer hin und her laufen können! Der Start der Mission ist aber erst für 2034 geplant und wer weiß, ob da nicht doch noch etwas dazwischen kommt.

Es gibt aber noch eine weitere Methoden, die nicht nur in der Lage wäre, die Kollision supermassereicher schwarzer Löcher zu detektieren sondern die auch im Prinzip jetzt schon einsatzbereit ist. Sie nennt sich Pulsar Timing Array und erlaubt es uns, Lichtstrahlen zu verfolgen, die nicht “nur” ein paar Millionen Kilometer unterwegs sind, sondern Lichtjahre quer durch unsere Milchstraße zurücklegen!

Man macht sich dabei die Eigenschaften von Pulsaren zunutze. Dabei handelt es sich um schnell rotierende Neutronensterne, die in regelmäßigen Abständen elektromagnetische Pulse in Richtung Erde schicken (ich habe das hier sehr viel ausführlicher erklärt). Und “regelmäßig” heißt in diesem Fall wirklich regelmäßig. Die Signale der Pulsare sind die genauesten Uhren die uns zur Verfügung stehen. Und ihre Ankunft lässt sich ebenso genau vorhersagen. Schon kleinste Abweichungen von wenigen Nanosekunden lassen sich messen und sagen uns, dass mit diesen Pulsaren irgendwas passiert, was normalerweise nicht passieren sollte.

Junge Pulsare rotieren gerne mal ein wenig “unrund”; die Materie aus der sie bestehen verschiebt sich immer wieder mal ein wenig. Es gibt dort quasi “Sternbeben” und die können, so wie große Erdbeben bei uns, die Rotationsgeschwindigkeit der Pulsare und damit die Ankunftszeit der Pulse verändern. Aber sehr alte Pulsare haben sich schon ausreichend beruhigt; sie rotieren extrem gleichmäßig und wenn die Pulse hier nicht mehr pünktlich sind, muss es eine andere Ursache geben. Zum Beispiel eine Gravitationswelle, die den Raum zwischen uns und dem Pulsar ein wenig gestaucht bzw. gestreckt hat.

Die Pulsare spielen also die gleiche Rolle wie die Spiegel bei LIGO und wenn wir die Lichtsignale der fernen Neutronensterne messen, können wir damit genau so gut Gravitationswellen nachweisen wie mit den Detektoren auf der Erde. Dazu muss man einen Pulsar aber immer wieder über mehrere Jahre hinweg mit Radioteleskopen beobachten und die Ankunftszeiten der Signale genau aufzeichnen. Und das macht man idealerweise nicht nur bei einem Pulsar, sondern bei vielen. Je mehr Daten man hat, desto eher besteht die Chance, auch hier eine Gravitationswelle nachzuweisen.

Radioteleskop Effelsberg (Bild: Dr. Schorsch, CC-BY-SA 3.0)

Radioteleskop Effelsberg (Bild: Dr. Schorsch, CC-BY-SA 3.0)

Das ist die Aufgabe des International Pulsar Timing Arrays (IPTA) in dem sich das European Pulsar Timing Array (EPTA), das North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves (NANOGrav) und das Parkes Pulsar Timing Array (PPTA) aus Australien zusammengeschlossen haben. Gemeinsam beobachten sie zwei bis drei Dutzend Pulsare und nutzen dazu die großen Radioteleskope der Erde (unter anderem auch das deutsche Radioteleskop Effelsberg mit seinem Durchmesser von 100 Metern).

Bis jetzt war man mit dieser Methode noch nicht erfolgreich. Aber auch LIGO hat ja ein wenig gebraucht, bevor der erste Nachweis gelungen ist. Jetzt wo man weiß, was möglich ist, wird man mit diesem Wissen sicherlich auch die anderen Methoden verbessern können. Früher oder später werden wir die Gravitationswellen nicht mehr nur mit den terrestrischen Interferometern beobachten können, sondern auch mit den Radioteleskopen und den Messgeräten, die aus fernen Sternen bestehen. Der erste Schritt ist gemacht. Und der nächste wird nicht lange auf sich warten lassen!

Kommentare (32)

  1. #1 Mirko
    15. Februar 2016

    Also wenn man noch mal jung wäre… Gravitationsastronomie studieren?

    Klingt unaussprechlich, aber coool

  2. #2 Ulfi
    15. Februar 2016

    interpretiere ich die grafik richtig, dass man mit dem Verfahren “nur” wirklich bedeutende Ereignisse feststellen kann? Also Sachen die sehr selten sind? Kann man überhaupt statistisch sagen, wie viel man da finden kann? Ein Ereignis pro Jahr? pro Generation? pro Jahrhundert?

  3. #3 pelau
    15. Februar 2016

    Ich habe nirgendwo etwas über den Ursprungsort der gemessenen Gravitationswelle gelesen. Vermutlich kann LIGO diesen nicht messen. Wie müsste ein Gravitationswellendetektor aussehen, der nicht nur das Signal, sondern auch dessen Richtung messen kann?

  4. #4 Alderamin
    15. Februar 2016

    @Ulfi

    interpretiere ich die grafik richtig, dass man mit dem Verfahren “nur” wirklich bedeutende Ereignisse feststellen kann? Also Sachen die sehr selten sind?

    Ja, aber die Reichweite ist enorm. aLIGO wird am Ende noch dreimal weiter schauen können als heute und damit den 3³=27-fachen Raum überblicken. Und man fand das Ereignis schon am ersten Tag, nachdem die Detektoren stabil liefen (da war natürlich auch Glück mit im Spiel). Man rechnet mit wöchentlichen, wenn nicht täglichen oder stündlichen Ereignissen.

    Diese Grafik finde ich übrigens auch interessant, sie sagt auch etwas darüber aus, welchen Anteil der verschiedenen Ereignisse wir mit welchem Detektor beobachten werden können, und welche nicht.

  5. #5 Alderamin
    15. Februar 2016

    @pelau

    Das Signal kam grob aus der Richtung der Magellanschen Wolken (aber von sehr viel weiter entfernt). Zum genauen Bestimmen der Richtung bräuchte es drei Detektoren – hier liefen nur 2, ein dritter in Italien (Virgo) war gerade nicht aktiv, ein dritter LIGO-Detektor in Indien ist in Planung. Mit drei Detektoren kann man aufgrund der Laufzeitunterschiede zwischen allen Detektoren die genaue Richtung ermitteln, aus der die Welle kam.

    Dass man überhaupt eine Aussage über die grobe Richtung machen konnte, liegt wohl daran, dass man die verschiedenen Ausrichtungen der Arme der beiden Detektoren berücksichtigen konnte, die dazu führte, dass die Welle die beiden Detektoren in unterschiedlichen Winkeln traf, die zu unterschiedlichen Schwingungsamplituden führte (so habe ich das verstanden). Damit war eine Eingrenzung auf einen Bereich von 600 Quadratgrad (etwa 2800 Vollmondflächen) möglich.

  6. #6 Wurgl
    15. Februar 2016

    @Alderamin: Die Eingrenzung des Winkels okay. Aber die Richtung kann auf die Ebene der beiden Schenkel des Detektors von “oben” und von “unten” kommen, das ist wohl nicht unterscheidbar. Dazu bräuchte man einen dritten Schenkel der senkrecht zur Ebene ist welche von den beiden existierenden aufgespannt ist. Und weder ist ein Loch von 4km Tiefe machbar noch ein Turm dieser Höhe.

  7. #7 Alderamin
    15. Februar 2016

    @Wurgl

    Jedenfalls haben sich die Forscher auf den Südhimmel festlegen können (die Region liegt von den Detektor-Standorten aus unter dem Horizont). Die Detektoren sind 3000 km voneinander entfernt, da besteht auch ein Anteil der Erdkrümmung. Die Schenkel der beiden Detektoren liegen nicht in der gleichen Ebene.

  8. #8 Ingo
    15. Februar 2016

    @ Wurgl #6

    > Und weder ist ein Loch von 4km Tiefe machbar
    > noch ein Turm dieser Höhe.

    Bohrloecher von 12km Tiefe wurden schon gebort.
    https://de.wikipedia.org/wiki/Kola-Bohrung
    Trotzdem bezweifel ich, dass man in einem Bohrloch ein Vakkuum erzeugen kann,- Geschweigedenn komplizierte Spiegelaufhaengungen dort unten herunterzubringen.

    Auch eine Bauweise wie beim
    https://de.wikipedia.org/wiki/IceCube
    waere nicht denkbar. Dort wurden in den Eispanzer der Antarktis 86 “Bohr”loecher (jeweils ca 2.4km tief) mit heissen Wasser geschmolzen, und die Technik dort versenkt, bevor alles wieder mit Wasser zugeschuettet worden ist und eingefrohren wurde.
    Aber auch hier wieder das Vakuum-Problem. Ein Vakuum-Tunnel ist einfach nicht so einfach.

    Vermutlich ist es das einfachste es so zu machen wie es schon gemacht wird:
    Mehrere Detektoren, die durch die Erdkruemmung jeweils anders ausgerichtet sind.
    Mehrere Detektoren brauchst du sowieso fuer die Triangulation mittels Signallaufzeit.

  9. #9 Wurgl
    15. Februar 2016

    @Ingo: Das meinte ich mit nicht machbar. Das Equipment im Loch ist ja nicht wartbar, man müsste es begehbar/befahrbar (auch ein Lift fährt) machen um dort drinnen dann was zu “schrauben”. Und bei einem Turm ist das Problem, dass sich der im Wind bewegt.

    Apropos Turm:
    http://testturm.thyssenkrupp-elevator.com/

  10. #10 Mirko
    15. Februar 2016

    In dem Videos von der amerikanischen Pressekonferenz wurde was von der ungefähren Herkunft der Wellen gesagt. Also Magellansche Wolke und vermutete Entfernung. Ich frag mich, ob man die Auswirkungen des BH jetzt auch ‘sehen’ kann? Also falls es in einer halbwegs sternenreichen Region liegt … bzw vor X Jahren lag.

  11. #11 Vortex
    15. Februar 2016

    Im Standard-Chat konnte man heute sogar Fragen dazu stellen, eine Auswahl ist hier nachzulesen.
    https://derstandard.at/jetzt/livebericht/2000030993166/1000045940/chat-nachlese-physiker-aichelburg-gravitationswellen-als-neues-fenster-zum-all

  12. #12 sverebom
    15. Februar 2016

    Ich habe vor einigen Tagen einem Reddit AMA (Ask Me Anything) die LIGO-Forscher gefragt, welche andere Möglichkeiten existieren oder in Betracht gezogen werden, um Gravitationswellen aufzuspüren. Die Antwort ist wahrschleich relevant:

    “Yes! Absolutely! There are many theoretical ways to detect gravitational waves. The simplest detectors are simply giant blocks of metal designed to resonate when a gravitational wave passes through them. These “resonant bar detectors” (or Weber Bars) were the first attempts to detect gravitataional waves, but are not particularly sensitive and aren’t expected to contribute much to detection efforts.

    I personally think the most exciting mode of gravitational wave detection (beyond interferometers) is from pulsar timing arrays. These use radio telescopes to take very precise measurements of the spin-frequencies of pulsars. Gravitational waves can modulate the arrival of each “pulse” from the pulsar, causing small timing anomalies. Our colleagues in pulsar timing hope that, by looking at the combined timing of many different pulsars, they will be able to detect these gravitational wave modulations!

    And, of course, there are a number of indirect ways to observe the effects of gravitational waves as well. For example, polarizations of the cosmic microwave background (or the lack there of) could constrain the existence of primordial gravitational waves, as we saw with the (embarrassingly) incorrect claims made by BICEP.

    And the best part, is that all these different methods provide glimpses at different parts of the gravitational waves spectrum, and will tell us about completely different types of sources! LIGO is limited largely to compact objects like black holes and neutron stars, but we want to learn about things like binary stars, and supermassive black holes, and so much more!

    If you’re interested in seeing all the (many) different gravitational wave observatories active (and planned), and the sources they listen for, I’d recommend checking out this cool interactive diagram.

    ~RC, post-doc, gravitational wave and gamma-ray astronomer at Texas Tech University”

  13. #13 sverebom
    15. Februar 2016

    Und hier noch das Diagramm, auf das am Ende der Antwort verwiesen wird:

    http://rhcole.com/apps/GWplotter/

  14. #14 Noonscoomo
    Berlin
    15. Februar 2016

    @Wurgl, Ingo
    Man könnte einen weiteren Detektor um ne viertel Erddrehung rotiert bauen, dann steht der auch senkrecht. Wenn ich das richtig verstehe reicht es aber, drei Stück zu haben, die hinreichend weit voneinander entfernt sind.

  15. #15 fherb
    16. Februar 2016

    Ich stelle mal fest, was Ligo auch darstellt:

    Wir haben nun erstmals eine Referenz, wenn es um die Signalerfassung geht. Wir schwimmen nicht mehr in Annahmen sondern wissen nun sicher, mit welchen Amplituden gerechnet werden muß, bzw. welche gemessen werden müssen, um neue Erkenntnisse zu bekommen. Und wir können u.a. die hier von Florian aufgezeigten Messmöglichkeiten genau verifizieren (lassen).

    Das ergibt weiterhin, dass wir den Geldgebern genauer vorhersagen können, mit welchem finanziellen und technischem Aufwand welche Ergebnisse zu erwarten sind. Das sollte man nicht unterschätzen. Egal, welches Messprinzip angegangen wird.

    Wo bisher Annahmen standen, können nun bei neuen Projekten reale Ziele mit realen Genaugkeitsangaben für die Messungen gemacht werden.

    Vielleicht ergibt das einen überproportionalen Aufschwung: Wie schon angedeutet müssen wir nicht unbedingt das irdische Interferometer verbessern. Wir können auch über die Finanzierung ganz anderer (vielleicht mittelfristig sogar preisgünstigere) Methoden sprechen.

    Und vielleicht werden wir uns damit in wenigen Jahren schon nicht mehr vor Messdaten retten können. – Und den Kosmos in geschichtlich kurzer Zeit sehr viel besser verstehen können.

    … Eine verdammt spannende Zeit!

  16. #16 Ultramarin
    Oering
    16. Februar 2016

    Also zu dem Gravitationswellenastronomiestudium (Mann, langes Wort) kann ich sagen: würde ich gern machen, aber ob das bis dahin angeboten wird, ist zu bezweifeln. Leider.

  17. #17 walter
    16. Februar 2016

    Wäre es möglich, mit dem Nachweis der Gravitationswellen und mit dem sich daraus ergebenden (auch zukünftigen) Wissen, die Quantenphysik mit der Relativitätstheorie zu verbinden bzw. zu vereinigen?

  18. #18 Florian Freistetter
    16. Februar 2016

    @walter: Die Gravitationswellen haben mit der Quantengravitation erstmal nichts zu tun. Aber je mehr man weiß, desto mehr kann man rausfinden 😉

  19. #19 Jockel
    16. Februar 2016

    Ich packe das mal hier rein.

    Es gibt ja sehr häufig die Frage (auch ich habe die mir gestellt), warum die Gravitationswellen nur die beiden Arme der Interferometer verlängert/verkürzt und nicht auch das Laserlicht mitverzerrt (analog der Rotverschiebung wegen der Expansion des Universums).

    Hier wird das mal erklärt:
    http://arxiv.org/abs/gr-qc/0702079
    http://arxiv.org/abs/gr-qc/0511083

    gefunden via
    http://backreaction.blogspot.de/2016/02/everything-you-need-to-know-about.html (hier gibt es auch ein zur NASA-Abbildung von Florian alternatives Diagramm des GW-Spektrums; in der die Relation Dehnung (strain) zur Wellenlänge dargestellt wird und davon abhängig die verschiedenen Detektoren)

  20. #20 bitmess
    universum
    16. Februar 2016

    Gravitationswellenastronomiestudium

    Oh Mann , fang sofort an dich da einzuarbeiten und warte nicht auf ein Studienangebot,
    damit du einer der ersten bist , sonst ist es zu spät.

    Das ist wie bei einem Goldrausch, da stürzen sich jetzt alle darauf !

  21. #21 tomW
    16. Februar 2016

    Hallo Florian und geschätzte Kommentatoren, ich hätte da mal eine OT Frage. Ich habe gerade gelesen, daß in China das größte Radioteleskop gebaut wird und da stellte sich mir die Frage, wie man Beobachtungen durchführen kann, wenn sich die Erde doch ständig dreht. Man kann so einen Koloss doch nicht nachführen, oder?

  22. #22 Alderamin
    16. Februar 2016

    @tomW

    Man kann den Empfänger, der oben über der Antenne hängt, ein wenig hin- und herbewegen und somit nachführen, das tut man auch bei Arecibo. Damit kann man auch den Nord-Süd-Bereich vergrößern. Ansonsten muss man damit leben, wohin das Teleskop zur betreffenden Zeit zeigt. Dafür hat das chinesische Gerät mit 500 m die 25-fache Fläche des Radioteleskops Effelsberg, das lange das größte bewegliche der Welt war.

  23. #23 tomW
    16. Februar 2016

    @Alderamin
    Danke für die rasche Antwort! Das heißt dann quasi, dass bei der Beobachtung von weit entfernten Objekten nur jeweils recht kurze Beobachtungszeiten möglich sind und man dann wieder 24 Stunden warten muß, bis diese wieder im Focus sind?

  24. #24 Alderamin
    16. Februar 2016

    @tomW

    Genau. Sieh’ mal hier unter 5., da steht, wie lange man Objekte in welcher Deklination (Nord-Süd-Himmelskoordinate, 0° ist der Himmelsäquator, 18° die Deklination, die in Puerto Rico durch den Zenit geht) tracken kann. Immerhin fast 3 Stunden im besten Fall. Man wird auch sicher mehrere Beobachtungsläufe aufaddieren können, machen wir Optiker ja auch mit unseren Kameras.

  25. #25 Vortex
    16. Februar 2016

    @Alderamin

    Weil es so schön anzusehen ist, hier zu #22 das dazu passende Bild … http://fast.bao.ac.cn/en/FAST.JPG

    Der Brennpunkt scheint hier aber fix zu sein, oder?

  26. #26 Uli
    16. Februar 2016

    Das Ereignis, was jetzt gemessen wurde, war ja schon ziemlich gewaltig.
    Drei Sonnenmassen im Millisekundenbereich in Gravitationswellen umgewandelt, das ist schon mal ‘ne Hausnummer. Zum Glück für uns war das ja ziemlich weit weg.

    Meine Frage ist: Ab welcher Distanz war man zu nah dran an diesem Ereignis, um noch darüber berichten zu können??

  27. #27 Alderamin
    16. Februar 2016

    @Vortex

    Also, bei Arecibo wird der an Stahlseilen hängende Empfänger bewegt. Wie ich diesem und diesem Text entnehme, werden bei FAST (so heißt das chinesische Gerät) anscheinend die einzelnen Panels, aus denen der Reflektor besteht, geschwenkt. War mir auch neu.

  28. #28 Alderamin
    16. Februar 2016

    @Uli

    Meine Frage ist: Ab welcher Distanz war man zu nah dran an diesem Ereignis, um noch darüber berichten zu können??

    Ein paar tausend km. Da, wo einen die Gezeitenkraft auch schon zerrissen hätte. Die Wechselwirkung der Welle mit Materie hält sich doch einigermaßen in Grenzen.

  29. #29 ulbas
    16. Februar 2016

    @ftherb: hervorragend zusammengefasst! Fakt ist doch, das vor 1 Woche noch nur Astrophysiker und vieleicht eine solche Gemeinde wie wir es hier sind (getriggert durch Florians Beiträge) über das Thema Gravitationswellen nachdachten und dass heute klar ist, DASS es sich eben definitiv lohnt ein Radioteleskop dauerhaft auf nur einen Pulsar zu richten (und ein anderes auf einen anderen). Noch dazu ist das alles Technik die verfügbar ist und nicht noch erst erfunden werden muss. Wir müssen nur hinschauen und wissen dass wir etwas erwarten können. Obwohl der Nachweis fast genau 101 Jahre nach Einsteins Veröffentlichung quasi das offensichtliche beweist ändert es doch tatschächlich einiges.

    Wahrlich eine spannende Zeit. Ich würde nochmal Gravitationswellenastronomie studieren 😉

  30. #30 Benny
    17. Februar 2016

    Frage zur Messung mit Pulsaren. Von was für einer Dimension von Schwankung im Signal reden wir hier? Nanosekunden? Erstaunt mich, wenn die Längenänderung in der Dimension von einer Haaresbreite auf 4 Lichtjahre beträgt, dass dann die Laufzeitänderung im Bereich von 1 zu 1 Million liegen soll.

    Zweite Frage: Da so ein Pulsar weit weg ist, müssten viele Wellenberge und -täler durch das Signal laufen. Löschen die sich nicht gegenseitig aus?

  31. #31 Florian Freistetter
    17. Februar 2016

    @Benny: Ja, die Zeiträume um die es hier geht liegen im Nanosekundenbereich.

  32. #32 Vortex
    17. Februar 2016

    @Alderamin / #27

    Wie sich dies auf die Auflösung auswirken wird, bin ich schon mal gespannt. Der aktuelle Sonnenstand ist dann auch nicht ganz ohne Gefahr für den zentralen Detektor.

    Aber nun zum eigentlichen Thema, eine Frage: Könnte die Empfindlichkeit eines solchen LIGO-Gravitationsdetektors evtl. erhöht werden, wenn die Oberflächen-Spiegelschicht der Reflektoren jeweils am Ende des 4 km langen Tunnels direkt auf einen empfindlichen Piezokristall aufgebracht wird?

    Ohne Gravi-Wellen müßte der Lichtdruck konstant bleiben, erst bei einen Gravi-Wellen Ereignis ändert sich auch der Lichtdruck auf der Oberfläche der LIGO-Spiegel, wodurch dann der Piezokristall eine analoge elektrische Welle generiert. Also im Idealfall.

    P.S.: Die haben sich hier aber ordentlich ins Zeug gelegt, zum Themengebiet. :)
    http://derstandard.at/2000031201003-2000030954279/Ein-neues-Sinnesorgan-fuer-den-Kosmos