Gestern war ein historischer Tag: Die Entdeckung von Gravitationswellen. Vermutlich habt ihr ja in den Nachrichten, hier auf den Scienceblogs oder auch bei der Pressekonferenz etwas darüber gehört. Aber was wird wirklich in der Wissenschaft kommuniziert? Was steht in der oft erwähnten “Veröffentlichung bei Physical Review Letters”? Wie sieht so eine Veröffentlichung aus und wie liest man sie?

Genau darum kümmern wir uns jetzt. Am besten besorgt ihr euch erst mal eine Kopie der Arbeit, die findet ihr zum Beispiel netterweise drüben bei Was Geht. Falls ihr noch nie so eine wissenschaftliche Arbeit gelesen habt – macht nichts, wir schauen ganz in Ruhe durch und ich versuche, das, was ich verstehe, zu erklären. (Was sicher nicht alles sein wird…)

Und jetzt schauen wir mal, was das so drin steht. Fangen wir ganz oben an.

Der Titel ist schon mal schön schlagkräftig:

Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger

Beobachtung von Gravitationswellen von einer Verschmelzung binärer Schwarzer Löcher

Das darf man sich auf der Zunge zergehen lassen: Wir haben Gravitationswellen beobachtet (Cooool), die durch schwarze Löcher erzeugt wurden (ein neuer Nachweis schwarzer Löcher, auch nicht schlecht), die miteinander verschmolzen sind (was man bisher nur als theoretische Möglichkeit kannte, aber nie nachweisen konnte, weil bei einer solchen Verschmelzung wenig elektromagnetische Strahlung frei wird, und bis gestern konnten Astronominnen sich ja fast ausschließlich auf elektromagnetische Strahlung verlassen (mal abgesehen von der Neutrino-Astronomie)). Das sind also gleich drei faszinierende Ergebnisse auf einmal, mehr geht nun wirklich nicht, nicht mal im Ü-Ei.

Dann sehen wir bei der Autorinnenliste nur einen Namen, dahinter steht et al (Kürzel für, und andere, was man immer dann nutzt, wenn man nicht alle Autoren zitieren will). Die Fußnote verweist auf die Liste aller Autorinnen am Ende, immerhin weit über Hundert (von denen drei vor der Veröffentlichung verstorben sind, das ist schon etwas traurig).

Dann kommt – wie sich das bei wissenschaftlichen Arbeiten gehört, die kernig-knackige Zusammenfassung, Abstract genannt. Die liest man, um zu wissen, ob man den rest eines solchen papers überhaupt angucken will. In einem guten Abstract sollte alles wichtige drin stehen (das wird leider oft nicht gemacht, gern wird dann nur geschrieben “wir zeigen Ergebnisse für XX” ohne zu sagen, was die Ergebnisse sind).

Hier wurde aber alles richtig gemacht. Wir nehmen den Abstract auch ganz in Ruhe auseinander:

On September 14, 2015 at 09:50:45 UTC the two detectors of the Laser Interferometer Gravitational-Wave
Observatory simultaneously observed a transient gravitational-wave signal.

Am 14. September 2015 um 09:50:45 UTC haben die beiden Detektoren des LIGO gleichzeitig ein transientes Gravitationswellensignal gemessen.

O.k., das ist erstmal das Fakt für sich. Beachtet das Wort “transient” – es war also ein Signal, das nur vorübergehend auftrat, kein dauerhaftes Signal. (Was man z.B. erwarten könnte, wenn zwei Neutronensterne sich umkreisen und dabei ständig Gravitationswellen aussenden.) Hmm – ich glaube, ich bin zu faul, immer “Gravitationswelle” zu tippen, das heißt ab jetzt GW.

Weiter im Abstract:

The signal sweeps upwards in frequency from 35 to 250 Hz with a peak gravitational-wave strain of 1.0 × 10−21.

Das Signal erhöht seine Frequenz von 35 auf 250Hz mit einer maximalen GW-Dehnung von 1.0 × 10−21.

So eine Gravitationswelle ist ja eine Welle, die die Raumzeit verformt (Details dazu habe ich vor einiger zeit in diesem Artikel erklärt). Ich klaue mal ein Bild von Markus Pössel – wenn ihr was über Einsteins Relativitätstheorie wissen wollt, dann ist Einstein online ne gute Adresse. (Hier auf dem Blog findet ihr natürlich auch einiges.) Also: Hier seht ihr, wie eine Gravitationswelle den Raum verformt:

cyl_plus

Die Welle breitet sich also aus und streckt oder staucht den Raum dabei. Eine Strecke wird also periodisch länger oder kürzer. So eine Welle hat eine Frequenz, die euch sagt, wie oft pro Sekunde eine Strecke gedehnt oder gestaucht wird. Diese Frequenz beträgt 35-250 Hertz, also 35-250 mal pro Sekunde. Allerdings sind die Stauchungen und Dehnungen nicht so groß wie im Bild. Die Dehnung beträgt 1.0 × 10−21.. Eine Strecke von 1 Meter wird also um 1.0 × 10−21 Meter gedehnt oder gestaucht (das heißt also 0,000000000000000000001 Meter, mit 21 Nullen). Zum Vergleich: Ein Atomkern hat einen Durchmesser von 1.0 × 10−15 Meter, ist also eine Million mal größer. (Ein Atom ist dann noch etwa 100000 mal größer als das). Die Dehnungen sind also wirklich unglaublich winzig.

Weiter im Abstract:

It matches the waveform predicted by general relativity for the inspiral and merger of a pair of black holes and the ringdown of the resulting single black hole.

Es [das Signal] passt zu der Wellenform, die die Allgemeine Relativitätstheorie für das spiralförmige Aufeinander-Zubewegen und verschmelzen eines Paares von Schwarzen Löchern und das nachfolgende Abklingen des Signals vorhersagt.

Stellt euch zwei Schwarze Löcher (ab jetzt SL abgekürzt) vor, die sich umkreisen. Wenn sie das tun, senden sie GW aus (so wie kreisende elektrische Ladungen Strahlung aussenden). Die Energie dafür muss irgendwo herkommen, also verlieren die beiden SL Energie – deswegen bewegen sie sich aufeinander zu. Dadurch kreisen sie schneller umeinander. Deswegen erhöht sich die Frequenz. Wenn die beiden SL dann verschmelzen, bilden sie ein größeres SL. Dieses SL kann jetzt aber keine Gravitationswellen mehr aussenden, weil SL ja keine Signale entkommen lassen. Also muss das GW-Signal entsprechend schnell abklingen. Die Beobachtungen passen also zu diesem Szenario.

O.k. jetzt wird es im Abstract statistisch, und ich verstehe nicht mehr jedes Detail:

The signal was observed with a matched-filter signal-to-noise ratio of 24 and a false alarm rate estimated to be less than 1 event per 203000 years, equivalent to a significance greater than 5.1σ.

Das signal wurde mit einem angepassten Signal-rauschverhältnis von 24 und einer falschen Alarmrate detektiert, die kleiner als ein Ereignis in 203000 Jahren war, äquivalent zu einer Signifikanz von 5.1σ.

Es wurde also abgeschätzt, wie wahrscheinlich ein solches Signal durch rauschen oder ähnliches erscheinen sollte. Diese Zahl ist mit einem Ereignis in 203000 Jahren sehr klein. Die Signifikanz sigma (σ) ist eine statistische Größe, die das als Zahlenwert nochmal beschreibt.  (Der in der Physik gern verwendete Wert 5σ sagt, dass man so ein Ergebnis einmal in 3,5 Millionen Messungen per Zufall erwarten würde.)

So, jetzt kommt wieder coole Physik:

The source lies at a luminosity distance of 410+160/-180 Mpc corresponding to a redshift z = 0.09+0.03/-0.04 .

Die Quelle liegt bei einer Luminositätsdistanz von 410+160/-180 Megaparsec, das entspricht einer Rotverschiebung von z = 0.09+0.03/-0.04 .

Hier geht es um den Abstand. Der liegt bei 410 Megaparsec, aber wie sich das in der Physik gehört, ist die Zahl nicht genau und es werden Fehlergrenzen angegeben. (Am Ende des Abstracts erfahren wir, dass alle Fehlergrenzen 90%-Margen angeben, mit 90%iger sicherheit liegen die Werte für den Abstand also zwischen 230 und 590 Megaparsec.) Ein Megaparsec sind eine Million Parsec oder 3,26 Millionen Lichtjahre. Die Quelle liegt also etwa 1,3 Milliarden Lichtjahre entfernt. (Zum Vergleich: Der Abstand zur Andromeda-Galaxis beträgt etwa 2,5Millionen Lichtjahre, der nächste Stern ist etwa 4 Lichtjahre von der Erde entfernt. Das Ereignis war also wirklich weit weit weg.)

Der Abstand ist als “Luminositätsabstand” deklariert – das bezieht sich normalerweise auf die Leuchtkraft bei Sternen. Ich vermute mal, der Abstand wurde ermittelt, indem man aus der gemessenen Signalstärke zurückgerechnet hat. Da sich das Universum ausdehnt, rechnet man Abstände auch gern auf die entsprechende Rotverschiebung um. (Die erklärt euch z.B. Florian in seinem Blog.)

Und jetzt geht’s um die Schwarzen Löcher selbst:

In the source frame, the initial black hole masses are 36+5-4 M⊙ and 29+4/-4 M ⊙ , and the final black hole mass is 62+4/-4 M⊙ , with 3.0+0,5/-0.5 M ⊙ c2 radiated in gravitational waves.

Im Quellenbezugssystem waren die anfänglichen Massen der Schwarzen löcher 36+5-4 M⊙ und 29+4/-4 M ⊙ , und das schließlich entshende Schwarze Loch hatte eine Masse von 62+4/-4 M⊙ ,wobei 3.0+0,5/-0.5 M ⊙ c² als Gravitationswellen abgestrahlt wurden.

Das schöne Symbol M⊙ steht für “Sonnenmasse”. Eins der anfänglichen SL hatte also 36 Sonnenmassen, das andere 29. Am Ende kam ein SL mit 62 Sonnenmassen raus. Nun ist 36+29=65, irgendwo sind also 3 Sonnenmassen verschwunden. Die wurden als GW abgestrahlt. Das kleine c² hinter der Zahl soll klar machen, dass hier die Energie nach E=mc² berechnet werden kann. Es wurde also die Energie von 3 Sonnenmassen in GW umgesetzt, und zwar innerhalb von weniger als einer Sekunde. Die Sonne selbst verliert pro Sekunde 4 Millionen Tonnen Masse als Strahlungsenergie, aber sie kann 10 Milliarden jahre lang scheinen und hat am Ende nur etwa 1 Prozent ihrer Masse verloren, wenn ich die Zahlen richtig im Kopf habe. 3 Sonnenmassen in weniger als einer Sekunde ist also unglaublich viel (tatsächlich ist die Strahlungsleistung damit 50 mal höher als die aller Sterne im Universum zusammen).

Der rest des Abstracts ist vergleichsweise simpel

All uncertainties define 90% credible intervals.These observations demonstrate the existence of binary stellar-mass black hole systems. This is the first direct detection of gravitational waves and the first observation of a binary black hole merger.

Alle Unsiverheiten definieren 90% Konfidenzintervalle. Diese Beobachtungen belegen die Existenz binärer Systeme von stellaren Schwarzen Löchern. Dies ist die erste direkte Beobachtung von Gravitationswellen und die erste Beobachtung der Verschmelzung zweier schwarzer Löcher.

Den ersten Satz habe ich oben schon erklärt. Die letzten beiden sind eigentlich eine Wiederholung dessen, was darüber schon stand, da muss ich hoffentlich nicht viel erklären.

So, und das war nur der Abstract. Aber da habe ich viele grundlagen erklärt, ich denke mal, der rest geht etwas schneller (und ich werde auch nicht jeden Satz auseinandernehmen, zumal ich bestimmt nicht jeden Satz verstehe, besonders, wenn es um Signalrauschen und so angewandtes Zeug geht…)

Als nächstes kommt noch die doi-Nummer. Falls ihr das nicht kennt, hier die kurze Erklärung: Das ist der “digital object identifier”, damit kann man Veröffentlichungen eindeutig identifizieren und zuordnen. Ist in Internetzeiten ne praktische Sache (und Programme zur Verwaltung von Literatur auf eurem rechner brauchen nur ne doi und können dann eine Veröffentlichung finden).

So, jetzt kommt das paper selbst. Es beginnt mit einer Einleitung. Hier gibt es einen kurzen Abriss über die Geschichte der Idee der GW und der Schwarzen Löcher. Dann wird die Entdeckung des binären Pulsars PSR B1913+16 beschrieben. Da umkreisen sich zwei Neutronensterne und verlieren dabei Energie. Diese Energie musste als GW abgestahlt worden sein. Damit hatte man in den 90er jahren schon einen deutlichen Hinweis auf GW, aber man hatte die Wellen halt nicht direkt nachgewiesen. Abschließend wird auf frühere Experimente zu GW eingegangen. Insgesamt eine rundum gelungene Einleitung, die die wichtigsten Stationen Revue passieren lässt. (Ich erzähle jetzt aber nicht zu all diesen Stationen Details, sonst schreibe ich noch nächste Woche an diesem Artikel…)

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Kommentare (114)

  1. #1 Waffenstudent
    12. Februar 2016

    Gelöscht wegen akuter Dummheit

  2. #2 Lutz Donnerhacke
    12. Februar 2016

    Danke.

  3. #3 rolak
    12. Februar 2016

    Na das nenne ich mal 3h, die sich gelohnt haben. Auch für mich mit ein paar Tagen Physik Vorbelasteter – kann es doch direkt an alle Freundinnen verlinkt werden, die mehr oder weniger konsterniert anfragen, worum zum Henker es bei der ganzen Aufregung denn ginge.

    Ich war dabei

    Geil, ne? Transistor (formale Markteroberung unbewußt, technische bewußt), Arpa/Fido/InterNet, Mondlandung, leistungsfähige PCs, SLs (apropos: “Schwarze Löcher (ab jetzt SL abgekürzt (ab jetzt abk abk))”), Exoplaneten, GW uvam – kaum vorstellbar, was noch kommt…

    GwaD

    Nu, der Monitor mußte eh mal wieder gesäubert werden :‑D

  4. #4 sax
    12. Februar 2016

    Danke für den Artikel nun brauch ich nicht mehr selber zu lesen ;-). (Nein bin gerade dabei)

    Ich denke du hast da was falsch verstanden:

    “In der Zeile darunter seht ihr das Ergebnis einer numerischen Simulation, die zu den Messergebnissen passt, wobei die beiden grauen Bänder unterschiedliche Annahmen machen, wie genau die Wellen mathematisch beschrieben werden. (Dazu gibt es anscheinend zwei Extra-Veröffentlichungen, da schaue ich jetzt aber erstmal nicht rein.)”

    Wenn ich mich nicht irre sind die beiden grauen Kurven mit 2 unterschiedlichen mathematischen Methoden aus dem Meßdaten rekonstruierte original Signale, also mathematisch nachbearbeite Versionen der obersten Spalte.

    https://en.wikipedia.org/wiki/Signal_reconstructio

  5. #5 Klaus
    12. Februar 2016

    Wow, toll beschrieben. 1969 habe ich die Mondlandung live im fernsehen gesehen. Ca. 1979 erste emails an ibm-maschinellen versendet. Dann der Mauerfall. Jetzt der Nachweis von gravi-wellen. Bin mal gespannt, was als nächstes kommt.

  6. #6 eine dumme Frage
    Gravitationswelle
    12. Februar 2016

    1. Frage
    Fällt ein Stein ins Wasser, dann ist die Ursache der Stein und die Wirkung ist das Wasser bewegt sich wellenförmig. Das wird dann Wasserwelle genannt.

    Analog dazu ist die Gravitationskraft die Ursache und die Wirkung ist der Raum und die Zeit wird verformt.
    Meine Frage als Laie: müsste es dann nicht Raumwelle meinetwegen Raum-Zeitwell heißen statt Gravitationswelle?

    2. Frage
    Die Gravitationskraft nimmt quadratisch zur Entfernung ab. Wie verhält es sich mit der Amplitude der Gravitationswelle?

  7. #7 sax
    12. Februar 2016

    Noch mal zur Signal Rekonstruktion. In Referenz 41 des PRL’s steht:

    “To extract the astrophysical signal from detector noise,
    we reconstruct waveforms whose projection onto both the
    H1 and L1 detectors is consistent with the data. The
    cWB algorithm [35] performs waveform reconstruction
    using a constrained maximum likelihood approach (See
    section IIIA1). BayesWave [31, 41] uses a variable dimension
    continuous wavelet basis to produce a posterior
    distribution for the gravitational waveform present
    in a data set.”

    Sie schätzen also ab wie das Original Signal aussehen würde, wenn man all die Einflüsse die ungewollten der Detektor da macht wieder rausrechnet. Dazu Entwickeln Sie das Signal nach Basisfunktionen, einmal welche die auf Schwarze Loch Kollisionen zugeschnitten sind, einmal nach mit einer Gaußglocke multiplizierten Sinusfunktionen.

  8. #8 Ludger
    12. Februar 2016

    Das war doch mal ne verständliche Erklärung. Danke!

  9. […] Die Veröffentlichung im Detail, Hier wohnen Drachen am 12. Februar […]

  10. #10 wereatheist
    13. Februar 2016

    @eine dumme Frage:
    Elektromagnetische Wellen breiten sich auch in der Raumzeit aus. Also sind es Raumzeit-Wellen :)
    Die Amplitude von GW ist die relative Dehnung.
    Sie müsste bei großen Entfernungen umgekehrt proportional zum Abstand zur Quelle sein.
    Leute, die in Golm arbeiten, sind eingeladen, mir zu widersprechen :)

  11. #11 Herr Senf
    13. Februar 2016

    Hast ja recht, aber vorher rechnen.

  12. #12 rolak
    13. Februar 2016

    Hier

    Nett.

    Desaströs.

  13. #13 Georg hoffmann
    13. Februar 2016

    Ganz wunderschoen! Eine frage, da davon in den medienberichten viel die rede war ( zumindest in andeutungen). Wie soll man mit dieser Technik denn teleskopie betreiben, dh eine richtung der gravitationswelle feststellen? Geht das etwa wenn man auf der erde mehrere lasersysteme aufbaut?
    Ach und noch einen. Kann man abschaetzen wieviel Energie im universum zu jedem zeitpunkt gravitationell weggeschwingt wird?

  14. #14 Krypto
    13. Februar 2016

    Geht das etwa wenn man auf der erde mehrere lasersysteme aufbaut?

    Genau.
    Außerdem kann man mit mehreren Detektoren auch lokale Störungen herausfiltern, weil Erdbeben u.ä. sich nicht mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten.

    Kann man abschaetzen wieviel Energie im universum zu jedem zeitpunkt gravitationell weggeschwingt wird?

    Irgendwann vielleicht mal.
    Dazu bräuchte man ja belastbare Statistiken, wie viele Abstrahlkandidaten tatsächlich vorhanden sind.
    Im Gegensatz zu umkreisenden Neutronensternen verhalten sich umkreisende SL recht unauffällig und sind nur bei engem Umlauf und auf relativ kurze Distanzen aufzufinden über regelmäßiges Aufleuchten der kollidierenden Akkretionsscheiben.
    Ausnahme bilden hier wiederum AGNs…da kann man den Monstern aus Milliarden LJ Distanz beim Umkreisen zusehen.

  15. #15 MartinB
    13. Februar 2016

    @sax
    Danke, ich werde das gleich mal ändern.

  16. #16 MartinB
    13. Februar 2016

    @wereatheist
    Ja, die Amplitude sinkt proportional zur Entfernung (gestern hab ich was anderes geschrieben, das war aber falsch – die Energie geht mit dem Quadrat, aber die Energie ist proportional zum Quadrat der Amplitude.

  17. #17 Artur57
    13. Februar 2016

    “Wenn die beiden SL dann verschmelzen, bilden sie ein größeres SL. Dieses SL kann jetzt aber keine Gravitationswellen mehr aussenden, weil SL ja keine Signale entkommen lassen.”

    Hm, wirklich? Das hieße ja, dass die GW irgendwo zwischen den SL entstanden sind, außerhalb deren Ereignishorizonte. Wäre aber seltsam, denn GW entstehen immer an der Masse selbst.

    Auf der Darstellung auf Seite 2 unten ist es so, dass wir im Moment der maximalen Signalstärke bereits stark überlappende Ereignishorizonte haben. Unten ist dann eine Separation in Rs, was wohl der Schwarzschildradius sein soll. Der ist im Moment maximaler Signalstärke gerade eins, also starke Überlappung beider Radien. Und in diesem Moment sollen GW von außerhalb dieses gemeinsamen Ereignishorizonts gekommen sein? Ganz schwer vorstellbar.

    Ich weiß und es wurde ja auch schon darüber diskutiert, dass nach jetziger Lehre die GW einem Ereignishorizont nicht entkommen können. Allerdings, die Anschauung spricht dagegen.

  18. #18 MartinB
    13. Februar 2016

    @Artur57
    Ich glaube, hier muss man etwas vorsichtig sein- die Schwarzschildlösung (oder Kerr-Lösung) gilt nur für statische SL, während des Verschmelzungsprozesses ist die Sache sicher komplizierter. Mein Argument sollte ja nur deutlich machen, warum das Signal schnell abklingen muss – weil sich die Lösung eben schnell der Kerr-Lösung annhähert.

  19. #19 Ingo
    13. Februar 2016

    Man hoert oft die folgende Aussage:
    “Eine entfernte schwere Masse bewegt sich hin- und her,- dadurch verschiebt sich die Richtung in die die Gravitation zeigt hin- und her,- und das sind dann Gravitationswellen die sich mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegt”

    Sehe ich das richtig, dass diese Aussage falsch ist?

    Der oben beschriebene Effekt wird zwar existieren,- allerdings…
    a) …nur im Nahbereich,- da auf lange Distanzen die Winkelverschiebung der Gravitationsquelle einfach zu gering ist.
    b) …bei einer solchen Welle handelt es sich um eine teilweise um eine Longitudinalwelle (wenn die Gravitationsquelle zum Messpunkt hin- und weg bewegt). Die gemeinte GW ist aber eine reine Transversalwelle.
    c) …eine solche “Welle” wuerde zwar (von einem weit weg befindlichen Standort gesehen) die Messaperatur zum wackeln bringen,- aber in alle richtungen gleichzeitig. Damit wuerde sie nicht zu verschiedenen Raumausdehnungen in unterschiedlichen Richtungen fuehren. (Der beruehmte Testring aus frei schwebenen Kugeln wuerde insgesammt nach links/rechts bzw oben/unten bzw vor/zurueck schwingen,- sich aber nicht verzerren)

    Die obrige Aussage (meiner meinung nach falsche) Aussage benoetigt uebrigens nur Newton um erklaert zu werden (allerdings mit der Ergaenzung dass Gravitation sich mit c bewegt)

  20. #20 Niels
    13. Februar 2016

    @eine dumme Frage

    Gravitation ist nach Einstein Raumzeitkrümmung, man kann eine Gravitationswelle also meiner Meinung nach durchaus Raumzeitwelle nennen.

    Die Gravitationskraft nimmt quadratisch zur Entfernung ab. Wie verhält es sich mit der Amplitude der Gravitationswelle?

    Abnahme proportional zur Entfernung, die Energie nimmt daher quadratisch zur Entfernung ab.

    @Georg hoffmann

    Wie soll man mit dieser Technik denn teleskopie betreiben, dh eine richtung der gravitationswelle feststellen? Geht das etwa wenn man auf der erde mehrere lasersysteme aufbaut?

    Genau, man braucht mehrere Interferometer.

    Kann man abschaetzen wieviel Energie im universum zu jedem zeitpunkt gravitationell weggeschwingt wird?

    Ja, müsste man recht genau können. Ich kann es aber leider nicht. 😉

  21. #21 Niels
    13. Februar 2016

    @Ingo
    Diese Aussage soll das ganze wohl anschaulich erklären, ist aber so ungenau, dass sie falsch ist.
    Ich glaube man kann Gravitationswellen nicht sinnvoll im Newton-Bild erklären.

    Mathematisch in voller Schönheit ausgedrückt enstehen Gravitationswellen, wenn eine Massenverteilung ein zeitlich veränderliches gravitatives Multipolmomente von mindestens Quadrupolcharakter besitzt.

  22. #22 eine dumme Frage
    13. Februar 2016

    @Niels danke das hilft mir weiter es etwas besser zu verstehen.
    Raumzeit und Gravitation gehören also zusammen,
    so wie Energie und Masse zusammen gehören.

    @wereatheist
    klar elekromagnetische Welllen breiten sich im Raum aus, aber der Raum wird soweit ich weiß dadurch nicht beeinflusst. Deswegen würde ich davon ausgehen man kann die elektomagnetische Welle nicht als Raumzeit-Welle betrachten.

  23. #23 Till
    13. Februar 2016

    Mir macht folgende Formulierung etwas sorgen:

    16 days of coincident
    observations between the two LIGO detectors from
    September 12 to October 20, 2015. This is a subset of
    the data from Advanced LIGO’s first observational period
    that ended on January 12, 2016.

    Es wurde also nur ein Teil der Daten analysiert (16 zusammenhängende Tage aus einem Beobachtunszeitraum von insgesamt mehreren Monaten). Das klingt für mich etwas nach “cherry picking”. So wie ich das verstehe, wurde da genau der Zeitraum analysiert, der am Ende die höchste Signifikanz ergeben hat. Das wird ja später auch so beschrieben, dass das Signal per Zufall nur einmal alle 203000 Jahre gemessen wird, in einem Zeitraum von 16 Tagen so unwahrscheinlich ist, dass man auf 5.1 sigma Signifikanz kommt. Diese Wahrscheinlichkeit, dass das Zufall war steigt dann natürlich, wenn man länger misst (vor allem wenn in dem längeren Zeitraum irgendwelche stärkeren Störungen aufgetreten sind). Da man ja nur sehr knapp über der Signifikanzgrenze von 5 sigma liegt (5.1 sigma), war dieser Kunstgriff evtl. nötig.

    Versteht mich bitte nicht falsch, ich will die Ergebnisse nicht in Zweifel ziehen, ich bin sicher, dass die Entdeckung echt ist, ich frage mich nur, ob da nicht doch eine kleine “Abkürzung” genommen wurde?

  24. #24 Ingo
    13. Februar 2016

    @Niels #21
    “Quadrupolcharakter” – das setzt mindestens ein Geschehen in einer Ebene vorraus. Beispielsweise eine Drehung im Kreis.
    Wuerde ein Raumschiff was einfach nur in eine Richtung beschleunigt (weil es seine Rakete einschaltet) dann keine Welle aussenden? Sie beschleunigt nur 1Dimensional nach vorne.
    (Ich wuerde auch nicht wissen wo bei einer einfachen Beschleunigung eine “Frequenz” zu erwarten waere)

  25. #25 Artur57
    13. Februar 2016

    @Ingo

    Habe eben ein altes Buch von John Archibald Wheeler ausgegraben. Darin erklärt er die GW so: nehmen wir an, zwei Körper rasen aufeinander zu mit nennenswerten Bruchteilen der Lichtgeschwindigkeit. Weil sich nun die Gravitation nur mit endlicher Geschwindigkeit ausbreitet, entspricht die tatsächliche Anziehung einem vergangenen Zustand und die Anziehungskraft wäre größer, wenn beide Körper am selben Platz ruhend wären. Deshalb werden GW abgestrahlt.

    Also meiner Meinung nach könnte man da auch mit der Energieerhaltung argumentieren. Infolge obigen Effekts wird nicht die gesamte potentielle Energie in kinetische umgesetzt. Die Differenz wird durch die GW wettgemacht.

    Das hieße dann, dass GW nur auftreten, wenn die Beschleunigung durch Gravitation erfolgt. Ein von mir getretener Fußball, würde der GW abgeben? Demnach nicht, obwohl er beschleunigt wird. Die Rakete dann auch nicht.

  26. #26 adenosine
    13. Februar 2016

    sehe ich das richtig, dass sich die Wellenlänge wie bei der EM-Welle aus Lichtgeschwindigkeit und Frequenz ergibt, also zu ca, 1000km. Eine relative Dehnung von 10e-21 wäre dann eine absolute Dehnung von 10e-15 m also ca. Atomdurchmesser auf 1000km. Das überhaupt zuverlässig messen zu können scheint mir das Erstaunliche.

  27. #27 MartinB
    13. Februar 2016

    @Ingo
    Lies mal meinen alten text über Gravitationswellen (ist auch hier oder beim Fragen-Text verlinkt) – da erkläre ich genau, warum eine einfach auf- und abschwingende Masse keine GW erzeugen kann.
    Und richtig, ein beschleunigendes raumschiff sendet keine GW aus.

    @Artur57
    Ja, so ähnlich (mit den verzögerten Wellen) erklärt Feynman auch em-Wellen. Haben Feynman und Wheeler so ausgeknobelt, als Feynman promoviert hat.

    @Till
    Ich würde es so verstehen, dass man sich auf 16 Tage beschränkt, weil die Analysen ja nicht in drei Minuten erledigt sind – die Mustersuche, die in V.A beschrieben wird, ist ja Mega-aufwändig. Man hat das auffällige Signal direkt gesehen und dann einen Messzeitraum ausgeguckt, den man in sinnvoller Zeit handhaben konnte, um einigermaßen schnell veröffentlichen zu können.
    Wird man vermutlich in den detaillierteren Veröffentlichungen genauer erklärt bekommen.

  28. #28 Alderamin
    13. Februar 2016

    @MartinB

    (Aber von so Dingen wie “partially transmissive power-recycling mirror” und “homodyne readout” verstehe ich nicht so viel, Optik kam bei mir im Studium nur sehr wenig dran….)

    Was den Power-Recycling Mirror betrifft, der scheint einfach den Großteil der Laserstrahlung wieder zurück in den Strahlengang zu schicken (siehe Grafik des Interferometers), so dass die dort befindliche Welle immer wieder verstärkt wird (“resonant buildup”). Da sind dann am Ende 100 kW Lichtleistung unterwegs, bei nur 20 W Speiseleistung aus dem Laser.

    Und zur homodynen Auslesung gibt’s was in der Wikipedia. Die Originalwelle aus dem Laser wird von der modulierten Welle abgezogen, um die Modulation (also in diesem Falle die Schwingungen durch die Gravitationswellen) zu extrahieren.

    Und naklar, alles findet im Vakuum statt, damit keine Luftmoleküle gegen die 40kg-Massen bollern.

    Nee, ich glaube, wegen des Seeing: damit keine Turbulenzen in der Luft den Laserstrahl stören. Hab’ ich so aus dem Paper verstanden:

    To reduce optical phase fluctuations caused by Rayleigh scattering, the pressure in the 1.2-m diameter tubes containing the arm-cavity beams is maintained below 1 μPa.

    Aus ihrer Existenz kann man etwas über das Vorhandensein schwerer Elemente (“Metallizität”) schließen – aber auch da wird für Details auf weitere Veröffentlichungen verwiesen.

    Das ist ein Hinweis darauf, dass die Ursprungssterne metallärmer (als Metall gelten alle Elemente schwerer als Helium) als die Sonne waren. Metalle im Gas sorgen dafür, dass dieses mehr Wärme aufnimmt und heißer wird, als reines Wasserstoff-Helium-Gemisch. Bei einem alternden Stern, der sich aufbläht, geht entsprechend mehr Sternatmosphäre als Sternwind verloren (Stichwort: Wolf-Rayet-Stern, wo quasi der nackte Heliumkern verbleibt) und es bleibt weniger für das spätere Schwarze Loch übrig. Das ist im Paper mit den “weak stellar winds” gemeint. Die Entdeckung dieses Paares schwarzer Löcher belegt, dass es aus Sternen mit geringem Anteil an schweren Elementen entstanden ist, mit höchstens 1/2 der Metallizität der Sonne (die ist mit 2% ziemlich hoch; die Hälfte davon wäre auch noch Population I wie die Sonne, erst bei 0,2% fängt die metallarme, ältere Population II an). Aber das ist ja auch nur eine Obergrenze, vielleicht hat man es ja sogar mit Resten von den bisher nicht beobachteten Riesensternen der Population III zu tun, die hunderte Sonnenmassen haben konnten (heute ist die Masse auf ca. 150 Sonnenmassen begrenzt, weil die Metalle im Gas auch bei der Entstehung des Sterns dafür sorgen, dass das Gas mehr Wärme aufnimmt und vom jungen Stern irgendwann fortgeblasen wird, so dass er nicht mehr weiter wächst).

  29. #29 Niels
    13. Februar 2016

    @Ingo @MartinB

    Wuerde ein Raumschiff was einfach nur in eine Richtung beschleunigt (weil es seine Rakete einschaltet) dann keine Welle aussenden?

    Und richtig, ein beschleunigendes raumschiff sendet keine GW aus.

    Hm, ein nicht perfekt gleichförmig beschleunigendes, nicht perfekt kugelsymmetrisches Raumschiff hat doch durchaus ein zeitlich veränderliches Quadrupolmoment, oder?
    Damit strahlt es dann auch Gravitationswellen ab.

  30. #30 rolak
    13. Februar 2016

    (aus verteilten Quellen zitiert: )

    @Alderamin
    @MartinB

    Ganz allgemein: Dieses sich gegenseitig ergänzen, diese einzig wahre Umsetzung des ‘Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile’ ist für mich der pudelige Kern der Wissenschaft, auch in ihrer Inkarnation blog.

    Ganz im Gegensatz zu dem ewigen sich gegenseitig bestätigen unter Glaubenden.

  31. #31 MartinB
    13. Februar 2016

    @Alderamin
    Stimmt, das seeing ist relevant – aber ich denke, dass das Vakuum auch wichtig ist wegen thermischer Fluktuationen, die man sonst doch hätte, oder?
    Ich hab’s aber mal eingebaut.
    Und Danke für die anderen Infos, das mit der Metallizität hab ich auch gleich geklaut…

    @Niels
    Gibt es ein Quadrupolmoment, wenn die Beschleunigung nichtgleichförmig ist? Glaube ich dir gern, sehe ich aber anschaulich gerade nicht.

  32. #32 MartinB
    13. Februar 2016

    @rolak
    Ja, gerade wenn man so hastig bloggt (wegen der Aktualität), macht man doch immer mal kleine Fehlerchen, gut dass es dann die Nielse und Alderaminse usw. gibt, die Fehler korrigieren.

    Ich sach ja immer: Wer wenig arbeitet, macht wenig Fehler, wer viel arbeitet, macht viele Fehler – und wir bemühen uns nach Kräften Fehler zu vermeiden…

  33. #33 Alderamin
    13. Februar 2016

    @MartinB

    aber ich denke, dass das Vakuum auch wichtig ist wegen thermischer Fluktuationen, die man sonst doch hätte, oder?

    Kann durchaus sein, steht nur nicht im Text… Wobei die dort beschriebene Rayleigh-Streuung eigentlich auch nicht das Seeing an sich beschreibt, sondern dass das Licht zur Seite gestreut wird, was den Laserstrahl mit der Zeit abschwächen würde; der Strahl läuft ja 400-mal hin und her zwischen den Spiegeln, bevor er zur Interferenz gebracht wird, das sind 1600 km Strecke. Unsere Atmosphäre absorbiert auf 1600 km den Großteil des Lichts, selbst die untergehende Sonne muss weniger Luftweg durchleuchten (so um die 400 km habe ich im Kopf) und ist im Vergleich zur hoch stehenden Sonne vieeel schwächer (ich hab’ mir mal ausgerechnet, dass man senkrecht nach oben ca. 8 km effektiven Weg durch die Luft hat, also bezogen auf die Dichte am Erdboden, die ja tatsächlich nach oben hin nach der barometrischen Höhenformel abnimmt).

    Also, mit Luft in der Röhre bliebe von dem Strahl am Ende kaum noch was übrig. Thermische Effekte, Luftturbulenzen etc. nimmt erschlägt man mit dem ohnehin erforderlichen Abpumpen der Luft gleich auch noch. Glasfasern würden wohl auch nicht an das Vakuum heranreichen und vermutlich die 100 kW nicht so gut vertragen.

  34. #34 Alderamin
    13. Februar 2016

    @MartinB

    , gut dass es dann die Nielse und Alderaminse usw. gibt

    Puh, mit Niels in einem Satz genannt und verglichen zu werden, ist dann doch ein bisschen zu viel des Lobes… *rotwerd*

  35. #35 CArsten
    13. Februar 2016

    Danke für die lange und gute Diskussion des Papers.

    Für alle, die noch mehr mit den Daten rumspielen wollen und sich nicht vor englischen Webseiten fürchten, habe ich noch einen kleinen Link:

    https://losc.ligo.org/s/events/GW150914/GW150914_tutorial.html

  36. #36 MartinB
    13. Februar 2016

    @Alderamin
    “Kann durchaus sein, steht nur nicht im Text…”
    Ja, aber da steht so einiges nicht. Und wenn man den Tunnel nicht evakuieren würde, dann müsste man die Massen ja sicher noch extra kühlen.

    Und du spielst hier schon in derselben Liga, was die Hilfestellungen angeht (auch wenn Niels – der endlich mal selbst nen Blog aufmachen sollte – natürlich immer hundert mal mehr paper gelesen hat als wir beide zusammen, da können wir beide nicht mithalten…)

  37. #37 Braunschweiger
    13. Februar 2016

    @ MartinB, Alderamin, Niels, …

    Auch ich möchte mal betonen, dass ich Alderamin stets als kompetenten und sehr fleißigen Kommentator sehe, der offenbar viel Energie investiert, um unbezahlt gut strukturierten und informative Texte zu schreiben. Vor allem auch eine gewisse Bescheidenheit, und deswegen finde ich es sehr richtig, Alderamin jetzt mal in einer Zeile mit Niels zu nennen.

    Bei Niels gilt ähnliches Lob, wobei ich in ihm mindestens einen promovierenden/-ten Physiker mit Spezialgebiet vermute. Die Beiträge sind hervorragend. Und a propos eigenes Blog, hat Niels sich irgendwo schon mal als Person geoutet? Ich vermute ja mal, er könnte schon seit mindestens 2011 als Kommentator dabei sein, und vielleicht ist “Niels” nur ein Nickname.

    Wenn ich schon so frage: es gibt da schon einen Blog ähnlicher Qualität und vermuteter Begeisterung: Drillingsraum.de.

  38. #38 Niels
    13. Februar 2016

    @MartinB

    Gibt es ein Quadrupolmoment, wenn die Beschleunigung nichtgleichförmig ist? Glaube ich dir gern, sehe ich aber anschaulich gerade nicht.

    Ehrlich gesagt: weiß ich nicht. Sehe ich gerade jedenfalls auch nicht.
    Ich bin mir aber ziemlich sicher, schon gelesen zu haben, dass nichtgleichförmig beschleunigte Punktmassen (soweit die in der ART denn sinnvoll sind) Gravitationswellen abstrahlen würden, gleichförmig beschleunigte jedoch nicht.
    Muss aber natürlich nicht am Quadrupol liegen, kann auch ein höherer Multipol sein.

    Nach kurzem googeln habe ich nur zwei Threads bei physicsforums gefunden:
    Erstens:
    At constant velocity an object will not emit gravitational waves. There will be a frame where it is at rest, and it obviously cannot lose energy in that frame. It needs to be accelerated (such as in an orbit, where the speed is constant, but the velocity is not)

    Actually, even that isn’t enough; if the acceleration is constant (here we mean coordinate acceleration, since it is present for an object in a free-fall orbit), as for example in a perfectly circular orbit, no gravitational waves are emitted. The acceleration has to be changing with time (which for any real orbit it will be, since no real orbit will be perfectly circular).

    Regarding the circular orbit; I was mis-remembering how the third time derivative of the quadrupole moment behaves. I agree now that any two bodies with finite mass orbiting each other will have a nonzero third time derivative of their quadrupole moment, even if both orbits are exactly circular. Sorry for the confusion on my part.

    Quelle:
    https://www.physicsforums.com/threads/does-object-lose-kinetic-energy-due-to-emitting-gravitational-waves.787854/

    Zweitens:
    As I recall, neither an object moving at constant velocity, nor an object with a constant acceleration, radiates gravitational waves. One needs a changing acceleration.

    I beg to differ.
    Solutions where masses accelerate must obviously have gravitational waves. And solutions where masses are moving wrt each other will typically also generate gravitational waves.
    Actually solutions that do not have any gravitational waves are more the exception than the rule in GR.


    One thing that may clarify this (perhaps also answer some of Passionflower’s questions) is that the force experienced by a test particle from a moving massive body tracks the instantaneous position of the massive body (as if there were no lightspeed delay) as long as the body’s motion does is uniform OR uniformly accelerating. Only if the massive body undergoes changing acceleration does the test body feel a force that lags the ‘instantaneous position’ of the body, making finite propagation speed of gravity manifest. Further, it is only when such a lag occurs that momentum and energy conservation require gravitational radiation.

    Quelle:
    https://www.physicsforums.com/threads/gravitational-waves-due-to-acceleration.459175/page-2

    Das hilft mir jetzt leider nicht wirklich weiter, Quellen für diese Behauptungen werden leider auch nicht genannt.

    .

    Es gibt wohl Lösungen der Einsteinschen Feldgleichungen, die “photon rockets” beschreiben.
    Das sind Punktmassen, die zur Beschleunigung Photonen ausstoßen.
    Bei kinnersley’s “photon rocket” gibt es keine Gravitationsstrahlung.
    Angeblich liegt das hieran:
    In fact, the radiation is the sum of waves generated by the point-like rocket and of those generated by the destribution of the photon fluid. To the highest order, these two distinct contributions cancel each other
    Aus “Exact Space-Times in Einstein’s General Relativity”.

    Bei der damour’s “photon rocket”, die angeblich eine eine Verallgemeinerung der kinnersley’s “photon rocket” ist, gibt es aber wohl wieder Gravitationsstrahlung:
    We explicitly compute the (uniquely defined) {\it linearized} retarded gravitational waves emitted by such objects, which are the coherent superposition of the gravitational waves generated by the motion of the massive point-like rocket and of those generated by the energy-momentum distribution of the photon fluid. In the special case (corresponding to Kinnersley’s solution) where the anisotropy of the photon emission is purely dipolar we find that the gravitational wave amplitude generated by the energy-momentum of the photons exactly cancels the usual 1/r gravitational wave amplitude generated by the accelerated motion of the rocket. More general photon anisotropies would, however, generate genuine gravitational radiation at infinity.
    http://arxiv.org/abs/gr-qc/9412063

    In beiden Fällen gilt das gesagte anscheinend auch für gleichmäßige Beschleunigung.

    Bei Raketen bewegen sich allerdings in einer Hintergrund-Minkowski-Raumzeit, das ist ja nicht gerade ein besonders allgemeiner Fall.

    Zusammenfassung:
    Keine Ahnung. Ist aber wohl viel schwieriger zu beantworten, als ich gedacht hätte.

  39. #39 Niels
    13. Februar 2016

    @Alderamin
    Du machst das schon prima.
    Vor allem hast du eine Engelsgeduld und erklärst wunderbar einfach, klar und schön strukturiert.
    Du antwortest auch immer wieder, wenn mich schon lange die Lust verlassen hätte. Außerdem antwortest du auf Posts ausführlich und seelenruhig, die meiner Meinung nach keine Antwort verdienen.

    @Braunschweiger
    Von Drillingsraum.de hab ich gerade das erste mal gehört.
    Promovierter Physiker bin ich schon, mit ART hab ich aber nichts zu tun. Allerdings hatte ich Mathematik und ART als Wahlfach bzw. Nebenfach fürs Diplom gewählt und ich finde ART sehr spannend. Um mir darin eine Diplom- und anschließend sogar eine Doktorarbeit anzutun war ich aber nicht hardcore genug. 😉
    Seither beschäftige ich mich ein bisschen hobbymäßig weiter mit der ART. Ein Experte bin ich aber nicht und es kann auch ganz gut sein, dass ich mal totalen Stuss erzähle.
    Outen möchte ich mich eigentlich nicht, ich sehe den Mehrwert für euch nicht und ich selbst kann darauf verzichten, unter Umständen von Gestalten wie etwa dem Webbär oder Termin gestalkt zu werden.
    (Okay, vielleicht bin ich paranoid, aber das heißt ja nicht, dass ich nicht wirklich verfolgt werde… )
    Und für einen eigenen Blog fehlt mir schlicht die Zeit (und nicht zuletzt außerdem die Motivation), sorry.

  40. #40 Braunschweiger
    14. Februar 2016

    @Niels:
    Wie auch immer — vielen Dank für deine erhellenden Beiträge. Das mit der paranoiden Vorsicht kann ich gut verstehen.

    Die Verbindung zum Drillingsraum war dasselbe Avatarbildchen, das vom ebenfalls in Physik bewanderten Kommentator “Morgenstern” im dortigen Forum genutzt wurde.

  41. #41 griesl
    14. Februar 2016

    “Es wurde also die Energie von 3 Sonnenmassen in GW umgesetzt …”
    Ich kapier den Satz nicht.

    Gab es überhaupt keine EM Strahlung ?

  42. #42 rolak
    14. Februar 2016

    vielleicht bin ich paranoid

    Erstens wie Du schon sagtest, Niels, zweitens ist ohne ein ‘übertrieben’ in der übersetzten exakteren Diagnose nur der Normalzustand beschrieben und drittens ist die beschriebene Gefährdung vielleicht nicht in der erwähnten Besetzung, doch keineswegs generell von der Hand zu weisen (von wwwgestreuter übler Nachrede bis zum Rollkommando (das ich allerdings eher bei extremer (Ide|Quack)ologie verorte)).
    Doch das wichtigste Gegenargument ist und bleibt der eigene Wunsch.

    dasselbe Avatarbildchen

    Riskante Wette, Braunschweiger, ist doch der Raum tatsächlich genutzter Bilder erstaunlich endlich (vom AvatarKontext bis zum PhotoPuzzle bei reCaptcha et al) – da hinten ists zB ein 21jähriger aus Frankreich kommender Mensch (die Persona, nicht unbedingt die Person).

  43. #43 CArsten
    14. Februar 2016

    @griesl

    Praktisch wohl keine – zumindest so wenig, dass nichts sichtbares hier bei nus ankam – bei den Neutrinos ähnlich.

    Wenn einer der beiden Objekte ein Neutronenstern wäre, dann sollte auch einiges der Energie als EM-Strahlung und wohl auch als Neutrinos abgestrahlt werden.

  44. #44 Artur57
    14. Februar 2016

    @griesl

    Gab es überhaupt keine EM Strahlung ?

    Nun sicher hat man nachgesehen, ob da am 14. September nicht auch eine Lichterscheinung zu sehen war. Da nichts erwähnt wird, gab es die wohl nicht. Ich denke schon, dass das nicht unbemerkt geblieben wäre, denn der Himmel wird ja inzwischen in allen Richtungen automatisch überwacht.

    Ja nun, es ist eben Materie gemäß E=mc^2 in Energie umgewandelt worden. Nicht in EM-Strahlung, denn diese wäre nicht in der Lage gewesen, den Ereignishorizont zu verlassen. Wohl aber die Gravitationswelle. Das muss man nun wohl akzeptieren, obwohl es bislang offenbar als unmöglich galt.

    Dass nun wirklich in weniger als einer Sekunde drei Sonnenmassen verbraten wurden, bedeutet, dass wir hier den stärksten Energieausbruch aller Zeiten beobachtet haben. Die bislang führenden Gamma blitze sind deutlich schwächer. Wikipedia schreibt:

    “Gammablitze setzen in zehn Sekunden mehr Energie frei als die Sonne in Milliarden von Jahren”

    Das ist sehr bescheiden im Vergleich zu dem, was hier passiert ist.

    @Alderamin

    Eine Laserleistung von 20 Watt kann nicht einen Strahl von 100 Kilowatt erzeugen, sondern einen mit 100 Kilowattstunden Energie. Arbeit, nicht Energie.

  45. #45 MartinB
    14. Februar 2016

    @Niels
    Danke für die Hilfe zum Quadrupolmoment.
    Wb und MT stalken nicht – mich jedenfalls nicht, ich glaube, von denen habe ich noch nie auch nur eine mail bekommen. Es gibt aber schon andere, die sowas tun (es gab da ja mal die berühmte Beschwerde an den Uni-Präsidenten), insofern verstehe ich die Vorsicht durchaus.
    Und ich nerv auch nicht mehr in Sachen Blog, auch wenn’s schade ist, dass deine klugen Ideen und Kenntnisse immer nur in irgndwelchen Kommentarspalten versteckt sind.

  46. #46 CArsten
    14. Februar 2016

    @Artur57

    Aber man kann mit 20W Laserleistung sehr wohl 100kW oder mehr Leistung in den Fabry-Perot Cavities (Kavernen? Hohlräume? Resonatoren?) speichern, in dem man nur wenig Licht wieder herausnimmt:

    https://www.ligo.caltech.edu/page/ligos-ifo

  47. #47 Herr Senf
    14. Februar 2016

    Eilmeldung:

    möglicherweise hat Fermi zur selben Zeit + 0,4 sec einen begleitenden y-Ausbruch detektiert, Position paßt.

    Das würde auf “Wallungen” in der Akkretionsscheibe hindeuten, Gravitationswellen (gravitational a~Rs/M) sind dort aber schon zu schwach.

    Tippe mal auf gravity waves (Schwerebeschleunigungswellen), weil ja urplötzlich 3 Mo weg waren, also nach Δb~G*ΔM/D².

    Zum Lesen http://gammaray.nsstc.nasa.gov/gbm/publications/preprints/gbm_ligo_preprint.pdf

    Grüße Senf

  48. #48 Alderamin
    14. Februar 2016

    @Martin, Niels

    Und ich nerv auch nicht mehr in Sachen Blog, auch wenn’s schade ist, dass deine klugen Ideen und Kenntnisse immer nur in irgndwelchen Kommentarspalten versteckt sind.

    Ich sach’ nur “Gastartikel”…

  49. #49 Alderamin
    14. Februar 2016

    @Artur57

    Die Leistung ist proportional zum Quadrat der Wellenamplitude, und die wird immer größer, wenn das Licht immer wieder recycelt wird und ständig Nachschub aus dem Laser hinzukommt. Siehe auch die Beschriftung “100 kW circulating power” oben in der Interferometer-Grafik unter dem rechten Interferometerarm.

  50. #50 Krypto
    14. Februar 2016

    @Herrn Senf:
    Interessant, danke!
    Könnte der mögliche GRB nicht zu tun haben mit dem Merger der evt. noch rudimentär vorhandenen Jets?

  51. #51 Artur57
    14. Februar 2016

    @Carsten

    Verstanden. Es handelt sich um einen Laserstrahl mit insgesamt 750 KW Leistung, dessen Verluste dank eines Halbspiegels mit nur 200 Watt ausgeglichen werden müssen. Tricky. Da bin ich ja beruhigt. Ich dachte schon, sie hätten versehentlich ein Perpetuum mobile erfunden.

    @Herr Senf

    Also doch! Klingt vielversprechend.

    Sehr technischer Text, habe mich beim Durchlesen auf Punkt 3, Discussion beschränkt. Also der Gammablitz kam 0,4 Sekunden später und das ist in diesem Zusammenhang fast schon eine Ewigkeit. Da waren die Boliden schon zu einem neuen Schwarzen Loch verschmolzen mit einheitlichem Ereignishorizont. Diesem müsste dann ein Gammablitz entwichen sein. Ist das glaubhaft? Wohl kaum.

    Etwas anderes ist vorstellbar: Die Raumzeit hat ein E-Modul und gemäß diesem wurde sie elastisch verformt. Um dann wieder in den entspannten Zustand zu kommen, wurde Gammastrahlung emittiert.

  52. #52 Krypto
    14. Februar 2016

    Die 0,4 Sekunden könnten auch auf Prozesse von Paarentstehung und -zerstrahlung hindeuten.

  53. #53 Bjoern
    14. Februar 2016

    @Artur57:

    Da waren die Boliden schon zu einem neuen Schwarzen Loch verschmolzen mit einheitlichem Ereignishorizont. Diesem müsste dann ein Gammablitz entwichen sein.

    Äh, nein. Der Gammablitz kam wohl eher von den Akkretionsscheiben, nicht vom Ereignishorizont.

    Ist das glaubhaft? Wohl kaum.

    Die Physiker, die das veröffentlicht haben, finden es glaubhaft… (bzw. möglich – sie sagen auch, dass das eher unerwartet war). Meinst du ernsthaft, du kannst das besser beurteilen als die Fachleute?

    Die Raumzeit hat ein E-Modul und gemäß diesem wurde sie elastisch verformt. Um dann wieder in den entspannten Zustand zu kommen, wurde Gammastrahlung emittiert.

    Elektromagnetische Strahlung kann nur von elektrisch geladenen Objekten (oder solchen mit magnetischen Dipolmomenten) emittiert werden. Die Raumzeit ist aber elektrisch neutral. Also klappt diese Erklärung nicht.

  54. #54 Krypto
    14. Februar 2016

    @Bjoern:
    Meinst Du, dass da noch Akkretionsscheiben waren?
    Soweit ich weiß, werden die schon lange vor dem Merger vernichtet, weil sie schon unzählige Male miteinander kollidierten und das hätte man mit entsprechenden Teleskopen gesehen.

  55. #55 Niels
    14. Februar 2016

    @MartinB

    Danke für die Hilfe zum Quadrupolmoment.

    Na ja, im wesentlichen hab ich ja nur kompliziert gesagt, dass ich auch im Dunkeln tappe.

    Man liest aber immer wieder, auch in der Fachliteratur, dass beschleunigte Massen Gravitationswellen abstrahlen. Belegt wird das aber nie, bestenfalls kommt als nächstes der Quadrupol, ohne weiter auf die Beschleunigung einzugehen.
    Mir ist jedenfalls nicht klar, wie zeitlich veränderliches Quadrupolmoment und Beschleunigung offensichtlich zusammenhängen.
    Ist aber anscheinend trivial, wenn es nie besprochen wird?

    Wenn du dazu noch etwas aufschlussreiches findest, wäre es schön, wenn du dich mal kurz meldest.

  56. #56 Artur57
    14. Februar 2016

    @Bjoern

    Meine Behauptung war, dass die Gammastrahlung nicht aus dem Inneren des Ereignishorizonts kommen kann. Also da befinde ich mich ganz sicher im Einklang mit der Wissenschaftsgemeinde.

    Die Akkretionsscheiben haben das Gammalicht abgegeben? Das hieße aber, dass die GW beim Durchgang durch Materie einen Teil ihrer Energie verlieren. Also ich fände das ganz prima, dann haben wir eine neue Energiequelle. Die Erde strahlt immerhin 200 Watt GW ab, durch ihre Rotation um die Sonne. Hochgerechnet auf die Galaxis kommt da schon etwas zusammen. Wenn wir das einfangen, haben wir richtig viel Freie Energie.

    Nur leider, daraus wird nichts. Nach allem, was man weiß, geht die GW durch Materie hindurch, ohne die geringste Energie abzugeben. Auch dieser Messvorgang am LIGO war nur ein energieseitig neutrales Wackeln.

  57. #57 Bjoern
    14. Februar 2016

    @Krypto:

    Meinst Du, dass da noch Akkretionsscheiben waren?

    Keine Ahnung – aber das ist doch praktisch die einzig mögliche Erklärung für die Gammastrahlung, oder?

    Soweit ich weiß, werden die schon lange vor dem Merger vernichtet, weil sie schon unzählige Male miteinander kollidierten und das hätte man mit entsprechenden Teleskopen gesehen.

    Na ja, man sucht ja nicht ständig den kompletten Himmel nach Gammastrahlung ab, oder?

  58. #58 Bjoern
    14. Februar 2016

    @Artur:

    Meine Behauptung war, dass die Gammastrahlung nicht aus dem Inneren des Ereignishorizonts kommen kann.

    Ah, da hatte ich dich falsch verstanden – ich dachte, du meinst, direkt vom Ereignishorizont selbst.

    Die Akkretionsscheiben haben das Gammalicht abgegeben? Das hieße aber, dass die GW beim Durchgang durch Materie einen Teil ihrer Energie verlieren.

    Nein, wieso sollte das zweite aus dem ersten folgen?
    (Aber ja, selbstverständlich verlieren GW beim Durchgang durch Materie einen Teil ihrer Energie! Allerdings wird dieser Verlust wohl in den meisten Fällen vernachlässigbar klein sein.)

    Hochgerechnet auf die Galaxis kommt da schon etwas zusammen. Wenn wir das einfangen, haben wir richtig viel Freie Energie.

    Wie willst du das denn einfangen und technisch nutzbar machen??? Du hast schon mitbekommen, wie winzig die Amplituden so einer Welle sind, oder?

    Nach allem, was man weiß, geht die GW durch Materie hindurch, ohne die geringste Energie abzugeben.

    Sorry, wenn ich das so harsch sage, aber das ist schlicht Blödsinn. Die GW bewegt/verformt ja die Materie – wie soll das gehen, ohne Energie an die Materie abzugeben?

  59. #59 MartinB
    14. Februar 2016

    @Niels
    Habe gerade mal in den MTW, ch 36.1 reingeschaut.
    Da wird als Quelle die dritte zeitableitung des Spurfreien Quadrupolmoments angegeben. Wenn ich es richtig sehe, strahlt damite ine gleichförmig beschleunigte Ladung nicht, eine ungleichförmig beschleunigte schon. Dazu passt auch, dass später eine Aufgabe kommt, bei der eine Masse in ein SL stürzt und dabei GW aussendet.

    @Artur57
    Nein, Materie kann durchaus durch GW zum Schwingen gebracht werden und Energie aufnehmen. Die ersten Detektoren, die man gebaut hat, haben so funktioniert.
    Meine Überlegungen, wie Materie mit GW wechselwirkt, werde ich vermutlich gleich hochladen.

  60. #60 sax
    14. Februar 2016

    @MartinB

    Ich verstehe den Abschnitt mit dem Rekonstruierten Signal) immer noch etwas anders als du.

    Wenn ich es richtig verstanden habe (bin auch nur Theoretiker*).

    Es wird angenommen irgend ein Signal f(t) trifft beim Detektor ein. Dieses Signal wird angesetzt als
    f(t)=\sum e_n(t), wobei e_n Basisfunktionen sind, wobei einmal welche speziel für den Astronomischen Kontext entwickelte genutzt wurden, bei der anderen Methode wurden ganz allgemeine Basisfunktionen genutzt. Dann hat man noch ein Modell für das Rauschen des Detektors.
    Man fragt dann wie müssen die Basisfunktionen aussehen, damit die Wahrscheinlichkeit, dass das Signal+Rauschen so aussieht wie man es gemessen hat, maximal wird (Eine Maximum liklehood Abschätzung.) Die so bestimmten Basisfunktionen nimmt man rekonstruiert damit das original Signal. Das sind dann die grauen Kurven. Diese vergleicht man mit der Roten, welche das Ergebnis einer numerischen Simulation der Kollision zweier schwarzer Löcher ist. (Wenn ich falsch liege möge mich jemand, der mehr Ahnung davon hat korrigieren).

    PS: Darf ich die Bilder aus deinem Blog (die zu Gravitionswellen) klauen um meinen Schülern dazu was zu erzählen, ich gebe auch die Quelle an :-)

    *zumindest habe ich mich bis letztes Jahr mit theoretischer Physik beschäftigt was ich nun wegen dem Wissenschaftsarbeitszeitgesetz nicht mehr darf, zumindest nicht bezahlt, dafür unterrichte ich jetzt an einer FOS Physik

  61. #61 MartinB
    14. Februar 2016

    @sax
    Eigentlich dachte ich, ich hätte das – etas vereinfacht – genau so geschrieben:
    ” Es wurde auf zwei unterschiedliche Weisen (mit unterschiedlichen mathematischen Ansätzen) versucht, das gemessene Signal als Welle darzustellen. Die grauen kurven geben die Streubänder an, die rote in der Mitte die beste Rekonstruktion aus den Simulationen”
    Die grauen Kurven sind die Streubänder des rekonstruierten Signals, die rote ist das Ergebnis der Simulationen – sit doch genau das, was du schreibst? Oder steh ich auf’m Schlauch. (Im Moment dank des Blogathons der letzten Tage nicht unwahrscheinlich…)

    Die Bilder sind ja aus der Open-Source-Veröffentlichung, bis auf die Animation von Markus Pössel (die darfst du bestimmt in ner Schule zeigen) und die beiden gnuplot-Darstellungen der Massengleichung (kannst du gern verwenden, aber ich zweifle, dass das für SuS verständlich ist…)

    Das Tolle Wissenschaftlerarbeitsbehidnerungsgesetz ist in der Tat Mist – und die neue Version ist noch mistiger. Bisher konnten wir bei uns am Institut z.B. stressfrei Leuten, die mit der Promotion fertig waren und noch keine Stelle hatten, für kurze zeit nen Anschlussvertrag geben, wenn Geld da war – jetzt muss man da Klimmzüge mit Weiterqualifikationsbegründungen und ähnlichem Kram machen.

  62. #62 sax
    14. Februar 2016

    @MartinB

    Sorry, da habe ich diesmal was falsch verstanden, ich hatte da herruasgelesen, das auch die Rote Kurve aus den Meßdaten Rekonstruiert ist, was du aber nicht geschrieben hast.

  63. #63 Niels
    14. Februar 2016

    @MartinB

    Da wird als Quelle die dritte zeitableitung des Spurfreien Quadrupolmoments angegeben. Wenn ich es richtig sehe, strahlt damite ine gleichförmig beschleunigte Ladung nicht, eine ungleichförmig beschleunigte schon.

    Einfach weil die dritte Zeitableitung des Weges die erste Zeitableitung der Beschleunigung ist?

    Die Formel mit der dreifachen Ableitung ist aber leider die Formel für die abgestrahlte Leistung.
    http://relativity.livingreviews.org/Articles/lrr-2014-2/eq_4.html

    Wenn es aber darum geht, ob überhaupt Gravitationswellen abgestrahlt werden, verwendet man diese Formel:
    https://en.wikipedia.org/wiki/Quadrupole_formula

    Dazu findet man auch in den “Lecture Notes on General Relativity” von Sean Carroll, S. 158:
    The gravitational wave produced by an isolated nonrelativistic object is therefore proportional to the second derivative of the quadrupole moment of the energy density at the point where the past light cone of the observer intersects the source.
    http://xxx.lanl.gov/abs/gr-qc/9712019

    Wobei dann Gravitationswellen, die von einer Quelle mit konstanter zweiter Ableitung des Quadrupolmoments abgestrahlt werden, keine Energie tragen können?

    Dazu passt auch, dass später eine Aufgabe kommt, bei der eine Masse in ein SL stürzt und dabei GW aussendet.

    Würde ein Raumschiff, das passend abbremst, so dass es mit konstanter Beschleunigung ins Loch fällt, keine Gravitationswellen abstrahlen?

    Bei Körpern, die aus eigener Kraft beschleunigen, muss man zusätzlich berücksichtigen, dass sie zur Beschleunigung auch irgend etwas ausstoßen müssen, dass selbst Energie und Impuls trägt und somit zum Energie-Impuls-Tensor beiträgt.
    Bei den “photon rockets” sind das eben abgestrahlte Photonen.

    Nach Kinnersley summieren sich der Anteil der Rakete und die Anteile des Photonenstroms bei der Erzeugung von Gravitationswellen gerade so auf, dass keine Wellen abgestrahlt werden.
    Egal, ob das Raumschiff gleichförmig oder ungleichförmig beschleunigt.
    Nach Damour werden dagegen unabhängig von der Art der Beschleunigung immer Gravitationswellen abgestrahlt.
    Wobei das allerdings jeweils nur für den Minkowski-Raum berechnet wurde.

  64. #64 MartinB
    14. Februar 2016

    @Niels
    Bin ehrlich gesagt überfragt, habe auch gerade einen kleinen GW-overload…

  65. #65 nihil jie
    15. Februar 2016

    Ich wäre mal gespannt wie das GW-Hintergrund des sehr frühen Universums aussieht. Sofern man überhaupt von einem Aussehen sprechen kann. Ich weiß nicht ob ich das richtig sehe und interpretieren kann, aber in einem noch sehr sehr kleinen Universum könnten die GW auch von den Rändern der Raumzeit abgeprallt sein und dann miteinander interferiert haben. Oder liege ich da gänzlich falsch mit meiner Vorstellung ?

    Und wie schon immer, ein Super Artikel 😉

  66. #66 MartinB
    15. Februar 2016

    @nihil je
    “h von den Rändern der Raumzeit abgeprallt ”
    Das Universum hat keinen “Rand”, auch das frühe nicht.
    Allenfalls könnte es geschlossen sein wie eine Kugeloberfläche.

  67. #67 nihil jie
    15. Februar 2016

    @Martin

    Ja richtig… Ränder sind eine ziemlich unglückliche Bezeichnung. Dennoch wäre interessant zu “beobachten” wie sich GW in den frühen Phasen des Universums verhielten.

    Aber noch mal kurz zu dem Raum. Hätte eine Kugeloberfläche doch nicht irgendwo eine Begrenzung in ihrer “Dicke” ? Ich stelle mir da recht oft die Haut eines Ballons als Hilfsmittel vor. Zumindest manchmal geht es mir so. Also ein Volumen scheint das Universum ja auch zu haben.. jetzt ungeachtet dessen wie es sich Geometrisch manifestiert. Aber so ist das manchmal mit den gedanklichen Hilfsmittel. Nicht immer scheinen sie eine gute Arbeit zu leisten.

  68. #68 MartinB
    15. Februar 2016

    @nihilje
    Nein, eine Dicke oder so gibt es da nicht.
    Stell dir vor, du würdest bei einem Schachbrett von der untersten Reihe aus einen Schritt nach unten gehen und landest dann z.B. von E1 auf E8 und entsprechend für die linke und rechte Seite. Das wäre dann die Topologie eines Torus – kein Rand, alle Punkt gleichberechtigt.

    Randeffekte macht so etwas dann allenfalls dadurch, dass Wellenlängen größer als die Kantenlänge nicht gehen und das eine Welle, die links rausläuft, rechts wieder reinläuft.

  69. #69 nihil jie
    15. Februar 2016

    Eine durchaus gewöhnungsbedürftige Vorstellung. Zumindest half mir gerade das Beispiel mit der Welle weiter. Das ist wohl auch das Manko des menschliches Gehirns, sich von alltäglich beobachtbaren und wahrnehmbaren Erfahrungen trennen zu können. Es geht durchaus schon, aber manchmal braucht es auch Übung.

  70. #70 MartinB
    15. Februar 2016

    @nihiljie
    “Das ist wohl auch das Manko des menschliches Gehirns, sich von alltäglich beobachtbaren und wahrnehmbaren Erfahrungen trennen zu können”
    Aber zumindest bei mir ist das auch genau das, was den Reiz an der Wissenschaft ausmacht

  71. #71 nihil jie
    15. Februar 2016

    Den Reiz verspüre ich auch oft genug, mit der Übung hapert es allerdings. Ich löse tagtäglich eher nur rein menschliche Probleme am Rechner. Zum Programmieren brauche ich zwar auch bisschen Phantasie, aber ich muss meine Gedanken dabei nicht so sehr verrenken wie ein Physiker der über die Topologie eines Raumes nachdenkt… zumindest zur Zeit nicht 😉

  72. #72 rolak
    15. Februar 2016

    menschliche Probleme am Rechner

    Ja wie, nihil jie – á la ‘Der Fehler ist lokalisiert, er sitzt ca ⅔m vor dem Monitor’?

    Beim Programmieren ist bei mir bis jetzt auch noch nie der Schädel abgeraucht – beim Fehlersuchen allerdings schon. Bis hin zum Hardreset: Quelltext des Übels wegwerfen, ablenken bis feste feiern, neuschreiben ;‑)

  73. #73 Spritkopf
    15. Februar 2016

    @rolak

    beim Fehlersuchen allerdings schon. Bis hin zum Hardreset: Quelltext des Übels wegwerfen, ablenken bis feste feiern, neuschreiben

    Hm, das halte ich anders*. Wenn ich einen subtilen Fehler drinhabe, bei dem ich der Verzweiflung nahe bin und denke, “sch…, isses vielleicht doch der Compiler?”, dann will ich den Fehler nicht nur finden, sondern auch wissen, warum ich ihn gemacht habe. Und nein, bis jetzt war es nie der Compiler, sondern stets der Programmierer.

    (* was mich im Zweifel nicht davon abhält, den Quelltext doch noch zu exen, wenn ich meine, dass er zu Fehlern wie dem begangenen einlädt)

  74. #74 rolak
    15. Februar 2016

    das halte ich anders

    Nein, Spritkopf, offensichtlich nicht: Wenn genügend Zeit vorhanden ist, erfolgt auch hier zuerst das von Dir beschriebene Szenario und nur bei anhaltender Erfolglosigkeit der Reset.

    Andernfalls allerdings sofort.

  75. #75 Spritkopf
    15. Februar 2016

    und nur bei anhaltender Erfolglosigkeit der Reset.

    … der bei mir allerdings nicht auf die verlinkte Weise stattfindet, sondern mit einer Methode, die ein Freund so einzuleiten pflegt: “Ich glaube, wir müssen mal wieder dringend am Tresen eine Festplattendefragmentierung vornehmen!”

  76. #76 JoselB
    16. Februar 2016

    @Spritkopf: Wobei gerade beim cross-platform Entwickeln auch der Compiler schuld sein kann. Oder ist es doch der Programmierer, der fehlerhafterweise davon ausgeht, dass Compilerentwickler sich an die Spezifikation halten?

  77. #77 nihil jie
    16. Februar 2016

    @rolak

    Die menschlichen Probleme betreffen gerade bei mir die Gestaltung der GUI für eine Datenbank *gg Wie gestalte ich sie dass sie jeder verstehen kann.. am besten intuitiv. Also nix mit komplizierten verdrehten und wabernden Raum 😉

  78. #78 Spritkopf
    16. Februar 2016

    @JoseIB

    Wobei gerade beim cross-platform Entwickeln auch der Compiler schuld sein kann.

    Sagen wir besser, beim Cross platform development fallen Compilerfehler (im Speziellen: Abweichungen des Compilers vom Sprachstandard) viel eher auf.

    Da ich aber eh nur für eine Zielplattform entwickle, schlage ich mich mehr mit meinen eigenen Fehlern herum als mit denen des Compilers.

  79. #79 omnibus56
    16. Februar 2016

    Hallo Martin,

    danke für die Zusammenfassung. Bitte korrigiere doch den Typo “Unsiverheiten”; das soll wohl “Unsicherheiten” heißen. :-)

  80. #80 MartinB
    16. Februar 2016

    @omnibus
    Siehe das PS:
    “Das Korrigieren von Tippfehlern spare ich mir deshalb – wer einen findet, darf ihn behalten.”
    :-)

  81. #81 julian apostata
    Nürnberg
    20. Februar 2016

    “Aber immerhin – wir können den Wert ganz rechts ausrechnen, der ist etwa 30 Sonnenmassen.”

    Ich hab das mal mit “Geogebra ” überprüft und stelle fest, dass das nicht so ganz hin haut.

    Ich geb also zuerst mal ein.

    y=30

    Dann kommt ein Schieberegler für m_1. Und nun die Funktion:

    y=(x * m_1)^0.6 / (x + m_1)^0.2

    Mit dem Schneidewerkzeug ermittle ich den Schnittpunkt (A) von Gerade und Kurve. Und zuletzt:

    m_2=x(A)

    Und bei m_1=36 erhalte ich m_2=33

    Es sollte aber m_2 = 29 sein. Oder etwa nicht?

  82. #82 MartinB
    20. Februar 2016

    @julian
    Ich bin mir nicht 100% sicher, weil das paper da sehr kurz ist, aber da steht:
    “implying that the
    total mass M = m1 + m2 is ≳70M ⊙ in the detector frame.”
    Die Massenwerte müssen also noch passend ins Ruhesystem transformiert werden, es wird aber nicht genau ausgeführt, wie man das rechnet. (Kann man vermutlich in der Quelle 11 nachlesen, hab ich jetzt aber nicht gemacht.)

  83. #83 Herr Senf
    20. Februar 2016

    @ j.a.

    die haben rund angegeben Chirpmasse Mch ~ 30 Mo, dann folgt 36+33,
    nimmst du “konkreter” Mch = 28, dann wird’s ziemlich genau 36+29.

  84. #84 MartinB
    20. Februar 2016

    @Herr Senf
    Weißt du, wie das mit der Transformation der Massen genau funktioniert?

  85. #85 julian apostata
    Nürnberg
    21. Februar 2016

    Tja, welches ist denn nun die korrekte Chirpmasse? Und wie sind m_1 und m_2 definiert?

    Wenn jemand was Genaueres weiß…

    https://www.geogebra.org/m/2703481

    …dafür hab ich dieses einfache Programm hoch geladen. Zum Überprüfen können wir uns also diese lästige Tippserei auf dem Taschenrechner sparen.

  86. #86 CArsten
    21. Februar 2016

    Die Details stehen hier drin http://arxiv.org/pdf/1602.03840v1 .

    Aber ist alles nicht so ganz trivial, weil das meiste ja auch “nur” aus der Post-Newtonschen Näherung kommt.

  87. #87 Herr Senf
    21. Februar 2016

    @ MB # 84,
    so tief in die Freizeit-Mathe will ich mit meiner “Allergie” nicht mehr einsteigen,
    aber auf dem MP-liveblog gab es diesen link http://www.tat.physik.uni-tuebingen.de/~kokkotas/Teaching/NS.BH.GW_files/GW_Physics.pdf
    Dort ist die Herleitung der Näherungsformeln recht gut nachvollziehbar.

    @ j.a. # 85,
    wenn du auf arxiv1602.03840 reinschaust, dann siehst du unter Fig.4 das ca 10°x60°=600°² Areal, du hattest doch die “Berechnung” der Verortung gesucht – es ist kein Kreis.

  88. #88 MartinB
    21. Februar 2016

    @HerrSenf
    Danke, schöne referenz, aber leider sind bei mir im pdf keine Bilder :-(

  89. #89 CArsten
    21. Februar 2016

    Herr Senf meinte die Abbildung auf Seite 8 oben aus dieser PDF Datei: http://arxiv.org/pdf/1602.03840v1

  90. #90 MartinB
    21. Februar 2016

    @CArsten
    Ich bezog mich auf den ersten Link, der eigentlich sehr schön ist…

  91. #91 Guter Artikel
    6. März 2016

    “Astronominnen”. Bitte auf solche PC-Nervereien verzichten. Die Mehrheit war Männer, wenn sie beide hervorheben wollen, dann nehmen Sie doch sowohl die weibliche als auch die männliche Form. Aber so wirkt das nur militant und extrem ablenkend.

  92. #92 MartinB
    6. März 2016

    @GuterARtikel
    Nein. Ich habe gute Gründe dafür, die im entsprechenden Artikel dargelegt sind – wer es soooo schlimm findet, dass sie meine Artikel deswegen nicht lesen mag, muss das ja nicht tun.
    Und “militant”? Echt jetzt? Zwingt dich irgendwer mit vorgehaltener Waffe zum Lesen meiner Artikel? Steht irgendwo “Alle, die keine weiblichen Formen verwenden, gehören eingesperrt/interniert/erschossen”? Sich über “PC” aufregen, aber dann solche absurden Sprachhyperbeln verwenden, ist schon ziemlich albern.

  93. #93 rolak
    6. März 2016

    solche PC-Nervereien

    Wer behauptet das, GA? Mein PC zB fühlte sich in keiner Weise genervt.

    Die Mehrheit war Männer

    Den riesigen Freiraum der Interpretation von ‘PC’ mal auf Seite gelassen: Dieser Satzanfang ist grotesk und relativiert die ganze Beschwerde auf ein Niveau, von dem aus Trolle noch erhabene Größen der Diskussion sind. Zwei Varianten stehen zur Wahl:

    — Die Mehrheit waren Männer
    — Die Mehrheit war ´Männer´

  94. #94 Alderamin
    1. April 2016

    Hier gibt’s eine interessante Idee über die Entstehung des Black-Hole-Paars: Möglicherweise zerbrach beim Kernkollaps (Supernova) eines Riesensterns sein Kern in 2 Teile, die jeweils zu Schwarzen Löchern wurden und die sich nach nur wenigen Minuten dann vereinigten.

    Es wurde nämlich von einem Satelliten ein Gammaburst innerhalb weniger als einer Sekunde nach dem Gravitationswellenereignis festgestellt, aus der gleichen Himmelsgegend. Falls da ein Zusammenhang besteht, muss noch reichlich Materie in der Gegend gewesen sein, die das Schwarze Loch schlucken konnte. Bei einer Supernova wäre das der Fall, bei zwei isolierten Schwarzen Löchern, die sich schon lange eng umkreisten, eher nicht.

  95. #95 MartinB
    1. April 2016

    @Alderamin
    Ziemlich cool.
    Das ist dann wohl echte Gravitationswellen-Astronomie.

  96. #96 Krypto
    15. Juni 2016

    Heute um 19:30 gibt es eine mit Spannung erwartete Konferenz des LIGO-Teams…

  97. #97 volki
    15. Juni 2016

    @Krypto: Danke! Habe gerade die Pressemeldung gelesen:

    https://www.ligo.caltech.edu/news/ligo20160615

  98. #98 MartinB
    16. Juni 2016

    @Krypto
    Super, vielen Dank für die Info – hab am Samstag nen Vortrag über Gravitationswellen, gut, dass ich das vorher weiß.

  99. #99 MartinB
    16. Juni 2016

    @volki
    Vergessen: Danke für den Link.

  100. #100 Karl
    17. Juni 2016

    @ Martin
    wann und wo ist der Vortrag? Und ist er öffentlich?

  101. #101 MartinB
    17. Juni 2016

    @Karl
    Siehe den aktuellen Text:
    http://scienceblogs.de/hier-wohnen-drachen/2016/06/16/tunight-2016/
    Der Vortrag ist um 20Uhr im PK4.3, TU Braunschweig Altgebäude

  102. #102 Karl
    19. Juni 2016

    @ Martin
    Danke. Ich war da und habe einen sehr guten, unterhaltsamen, verständlichen und bildendenden Vortrag gehört.
    Nochmals Danke. Es war rundum gelungen!
    Karl-Heinz Hauer

  103. #103 MartinB
    20. Juni 2016

    @Karl
    Danke, freut mich sehr.

  104. #104 Walter Orlov
    16. September 2016

    Da gerade gestern das erste Jubiläum von erstem direktem Nachweis von Gravitationswellen war, habe ich mir die Sachen noch einmal angeschaut.

    Fakt ist, dass sowohl die Messdaten als auch relativistische Simulationskurve gleicher Prozedur der Filtration unterzogen werden, bevor man sie vergleicht und die Signifikanz von 5.1-Sigma berechnet. Dadurch wird aber nur filtrierte Simulationskurve, aber nicht ursprüngliche Simulationskurve bestätigt.

    Aus meiner Sicht bräuchte man für einen vollständigen Beweis eine Rückwärtstransformation, die erlaubte, ursprüngliche Simulationskurve aus filtrierter Simulationskurve wiederherzustellen. Sonst, denke ich, ist relativistischer Ursprung vom Ereignis GW150914 nicht eindeutig belegt.

  105. #105 MartinB
    16. September 2016

    @Walter
    Natürlich filtert man die Daten, um Störungen rauszufiltern – wie sonst?

  106. #106 Walter Orlov
    16. September 2016

    Aber die Simulationskurve auch. Diese ist aber nicht verrauscht.

  107. #107 MartinB
    16. September 2016

    Aber ich kann ja schlecht eine gefilterte mit einer ungefilterten Kurve vergleichen. Beispiel:
    Ich habe ein Musikinstrument, das (theoretisch) einen Ton bei 440Hz aussendet und Obertäne bei 880Hz und 4400 Hz hat.
    Beim Messsignal filtere ich alles oberhalb 1000Hz raus – dann muss ich das beim theoretisch zu erwartenden Signal auch tun, sonst kann es ja nicht übereinstimmen.

  108. #108 Walter Orlov
    16. September 2016

    Der Gedanke dahinten ist vollkommen klar. Aber Sie können danach nicht defenitiv behaupten, ob so gefiltertes Signal tatsächlich von einem Musikinstrument oder doch z.B. von einem Schwingungskreis nur mit einer Eigenfrequenz von 440Hz stamm.

  109. #109 MartinB
    16. September 2016

    @Walter
    Naja, es ist ja nicht s, als würde man nur eine zahl extrahieren, (oder zwei wie in meinem Beispiel).
    Aber wenn unterhalb der Filterfrequenz Messung und Theorie perfekt zusammenpassen, dann ist das eben eine sehr starke Evidenz dafür, dass die Messung tatsächlich das theoretisch vorhergesagte Ereignis beschreibt.
    Wir wenden diese Logik in der Wissenschaft *immer* an – denn man kann *nie* alles beobachten, was eine Theorie vorhersagt.
    Ist im Alltag auch nicht anders – wenn eine Kollegin auf mich zukommt, dann kann ich auch vom bloßen Hinsehen nicht definitiv sicher sein, dass es nicht in Wahrheit ein Monster ist, dass nur auf de Vorderseite genauso aussieht, aber auf der Rückseite Stacheln und Tentakel hat.
    Beweise gibt es in der Physik nie, nur belege.

  110. #110 MartinB
    16. September 2016

    @Walter
    Sogar im Abstract steht übrigens
    “It matches the waveform predicted by general relativity …”

  111. #111 Walter Orlov
    16. September 2016

    Sie haben recht. Man kann aus ursprünglicher Simulationskurve verschiedene Monster konstruieren und trotzdem immer fast gleiche filtrierte Kurve kriegen:

    http://www.walter-orlov.wg.am/GW150914-all.png

    Deswegen sehe ich hier keinen wirklichen Beweis für relativistische Version.

  112. #112 MartinB
    16. September 2016

    @Walter
    Dass man mir irgendwelchen wilden Filtern irgendwas rausbekommen kann, ist klar – aber irrelevant.

    Aber es geht ja eh wie üblich nur um das unqualifizierte “Ich find die Relativitätstheorie doof”-Geheule.

  113. #113 Walter Orlov
    16. September 2016

    Das ist ein und derselbe Filter von

    https://losc.ligo.org/s/events/GW150914/GW150914_tutorial.html

    Ich habe lediglich der Instruktion gefolgt, aber originale Simulationsdatei von LOSC

    https://losc.ligo.org/s/events/GW150914/GW150914_4_NR_waveform.txt

    zweimal modifiziert

    Test 1: http://www.walter-orlov.wg.am/GW150914_Or1_waveform.txt
    Test 2: http://www.walter-orlov.wg.am/GW150914_Or2_waveform.txt

    “data processing” ist aber wie gesagt in allen drei Fällen eine und dieselbe von LOSC.

  114. #114 MartinB
    17. September 2016

    @Walter
    Ich habe ehrlich keine Ahnung, was du mir sagen willst (was bedeutet “zweimal modifiziert”?) und mit welchen Daten du genau was gemacht hast.
    Um ehrlich zu sein, interessiert es mich allerdings auch nicht besonders.