Gravitationswellen: Der Nachweis für den Urknall?

Luft- und Weltraumforschung

Kosmisches Hintergrundrauschen und rasend schnelle Schwerkraftwellen - hervorgerufen durch Schwarze Löcher und Stern-Explosionen - durchziehen das Weltall.

Gravitationswellen - Messung - Puls - Frequenz - Grafik

Definition und Bedeutung in der Theorie

Wird Masse beschleunigt, so entstehen Gravitationswellen in der Raumzeit. Diese Wellen bewegen sich analog zur Allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein mit maximal Lichtgeschwindigkeit.

Albert Einstein sprach bereits 1916 von der Existenz von Gravitationswellen, die auch die Raumzeit krümmen oder strecken können. Die Raumzeit ist vierdimensional - die drei Richtungen im Raum sowie die Zeit als vierte Dimension.

Gravitationswellen erstmalig 2015 direkt nachgewiesen

Die Wissenschaftler Russell Hulse und Joseph Taylor von der Princeton University haben die Existenz von Gravitationswellen anhand der Beobachtung eines Doppelpulsars indirekt nachgewiesen und wurden dafür 1993 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet.

Wissenschaftler des US-amerikanischen Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) - Projektes haben dann im September 2015 die Existenz von Gravitationswellen durch Messung erstmalig auch direkt nachgewiesen.

Dies gelang, indem zwei Schwarze Löcher miteinander kollidierten. Dabei entstand ein großes Schwarzes Loch aus der Addition der beiden Sonnenmassen. Ein Teil der Sonnenmasse bzw. Energie wurde als Gravitationswellen abgegeben.

Arten und Ausprägungen von Gravitationswellen

Die Wissenschaft unterscheidet zwischen kontinuierlichen Gravitationswellen (z.B. Planeten, die um ihre Sonne kreisen), kompakten binären und spiralförmigen Gravitationswellen (z.B. bei Schwarzen Löchern oder Neutronensternen, die umeinander kreisen), zufälligen Gravitationswellen (nicht-kontinuierliche Ereignisse) und ausbrechenden Gravitationswellen.