Gravitationswellen | Bildquelle: dpa

Von Einstein vorhergesagt Forscher weisen Gravitationswellen nach

Stand: 11.02.2016 19:42 Uhr

Weltraumforscher haben nach eigenen Angaben die von Albert Einstein vor 100 Jahren vorhergesagten Gravitationswellen erstmals direkt nachgewiesen. Die in Washington präsentierten Erkenntnisse könnten helfen, die Geheimnisse um die Entstehung des Universums zu lüften.

Erstmals haben Weltraumforscher nach eigenen Angaben Gravitationswellen direkt nachgewiesen und damit eine 100 Jahre alte Vorhersage von Albert Einstein belegt. Die Astrophysiker vom LIGO-Observatorium in den USA präsentierten ihre nobelpreisverdächtige Entdeckung in Washington. Auch deutsche Forscher waren an der Arbeit beteiligt.

Gravitationswellen entstehen insbesondere, wenn große Objekte wie Sterne beschleunigt werden, und stauchen und strecken den Raum. Sie breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus und verbiegen dabei den Raum - ähnlich wie ein ins Wasser geworfener Stein, der sich ausbreitende Wellen auf der Oberfläche erzeugt. Das Spezialobservatorium LIGO in den USA fing die Signatur zweier verschmelzender Schwarzer Löcher auf.

Der Nachweis bestätige nicht nur die Existenz der Gravitationswellen, sondern bedeute auch eine neue Ära in der Astronomie, betonten die Forscher. Die Entdeckung sei vergleichbar mit dem Moment, als Galileo Galilei im 17. Jahrhundert das erste Mal sein Fernrohr gen Himmel gerichtet habe.

Harald Lück, Albert-Einstein-Institut Hannover, zur Suche nach Gravitationswellen
tagesschau24 14:00 Uhr, 11.02.2016

Download der Videodatei

Wir bieten dieses Video in folgenden Formaten zum Download an:

Hinweis: Falls die Videodatei beim Klicken nicht automatisch gespeichert wird, können Sie mit der rechten Maustaste klicken und "Ziel speichern unter ..." auswählen.

Video einbetten

Nutzungsbedingungen Embedding Tagesschau: Durch Anklicken des Punktes „Einverstanden“ erkennt der Nutzer die vorliegenden AGB an. Damit wird dem Nutzer die Möglichkeit eingeräumt, unentgeltlich und nicht-exklusiv die Nutzung des tagesschau.de Video Players zum Embedding im eigenen Angebot. Der Nutzer erkennt ausdrücklich die freie redaktionelle Verantwortung für die bereitgestellten Inhalte der Tagesschau an und wird diese daher unverändert und in voller Länge nur im Rahmen der beantragten Nutzung verwenden. Der Nutzer darf insbesondere das Logo des NDR und der Tageschau im NDR Video Player nicht verändern. Darüber hinaus bedarf die Nutzung von Logos, Marken oder sonstigen Zeichen des NDR der vorherigen Zustimmung durch den NDR.
Der Nutzer garantiert, dass das überlassene Angebot werbefrei abgespielt bzw. dargestellt wird. Sofern der Nutzer Werbung im Umfeld des Videoplayers im eigenen Online-Auftritt präsentiert, ist diese so zu gestalten, dass zwischen dem NDR Video Player und den Werbeaussagen inhaltlich weder unmittelbar noch mittelbar ein Bezug hergestellt werden kann. Insbesondere ist es nicht gestattet, das überlassene Programmangebot durch Werbung zu unterbrechen oder sonstige online-typische Werbeformen zu verwenden, etwa durch Pre-Roll- oder Post-Roll-Darstellungen, Splitscreen oder Overlay. Der Video Player wird durch den Nutzer unverschlüsselt verfügbar gemacht. Der Nutzer wird von Dritten kein Entgelt für die Nutzung des NDR Video Players erheben. Vom Nutzer eingesetzte Digital Rights Managementsysteme dürfen nicht angewendet werden. Der Nutzer ist für die Einbindung der Inhalte der Tagesschau in seinem Online-Auftritt selbst verantwortlich.
Der Nutzer wird die eventuell notwendigen Rechte von den Verwertungsgesellschaften direkt lizenzieren und stellt den NDR von einer eventuellen Inanspruchnahme durch die Verwertungsgesellschaften bezüglich der Zugänglichmachung im Rahmen des Online-Auftritts frei oder wird dem NDR eventuell entstehende Kosten erstatten
Das Recht zur Widerrufung dieser Nutzungserlaubnis liegt insbesondere dann vor, wenn der Nutzer gegen die Vorgaben dieser AGB verstößt. Unabhängig davon endet die Nutzungsbefugnis für ein Video, wenn es der NDR aus rechtlichen (insbesondere urheber-, medien- oder presserechtlichen) Gründen nicht weiter zur Verbreitung bringen kann. In diesen Fällen wird der NDR das Angebot ohne Vorankündigung offline stellen. Dem Nutzer ist die Nutzung des entsprechenden Angebotes ab diesem Zeitpunkt untersagt. Der NDR kann die vorliegenden AGB nach Vorankündigung jederzeit ändern. Sie werden Bestandteil der Nutzungsbefugnis, wenn der Nutzer den geänderten AGB zustimmt.

Einverstanden

Zum einbetten einfach den HTML-Code kopieren und auf ihrer Seite einfügen.

Erfasst wurden die Gravitationswellen den Angaben zufolge am 14. September von den beiden Laserdetektoren des LIGO-Observatoriums, die in den US-Bundesstaaten Louisiana und Washington stehen.

Gravitationswellen gehören zu den spektakulären Vorhersagen von Albert Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie. Jeder beschleunigte Körper - auch ein an der Ampel startender Autofahrer - sendet demnach Gravitationswellen aus. Sie sind umso stärker, je mehr Masse der Körper hat. Jedoch sind sie in der Regel so winzig, dass Einstein selbst nicht daran glaubte, dass man sie je messen könnte.

Ende einer langen Suche

Seit über 50 Jahren suchen Physiker einen direkten Beweis. Alle vermeintlichen Erfolgsmeldungen entpuppten sich bisher als nicht haltbar. Dennoch gab es kaum Zweifel an der Existenz der Wellen: 1974 hatten die beiden US-Astronomen Russell Alan Hulse und Joseph Taylor ein Doppelsystem aus zwei besonderen Neutronensternen entdeckt, die sich eng umkreisen. Ihre Umlaufzeit nimmt langsam ab, was sich exakt mit dem Energieverlust durch Gravitationswellen erklären lässt. Für diesen indirekten Nachweis bekamen sie 1993 den Physik-Nobelpreis.

Der erste direkte Nachweis ist nun offensichtlich an den beiden LIGO-Messstationen (Laser-Interferometer-Gravitationswellen-Observatorium) in Livingston und Hanford gelungen. "Wir haben die letzten vier Umläufe von zwei Schwarzen Löchern gesehen, bevor sie miteinander verschmolzen sind", berichtete der geschäftsführende Direktor des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik in Potsdam und Hannover, Bruce Allen. Dies ist an der Suche beteiligt und hat Technologie zu LIGO beigetragen.

LIGO-Observatorium bei Livingston, Louisiana (Archivbild) | Bildquelle: REUTERS
galerie

Die LIGO-Observatorien bei Livingston ...

LIGO-Observatorium bei Hanford, Washington (Archivbild) | Bildquelle: REUTERS
galerie

... und bei Hanford, Washington (Archivbilder)

Monatelange Analysen hätten die Echtheit des Messergebnisses bestätigt. Den Analysen zufolge habe sich die Verschmelzung der beiden Schwarzen Löcher in etwa 1,3 Milliarden Lichtjahren Entfernung in einem Gebiet am Südhimmel in Richtung des Sternbilds Schwertfisch ereignet, erläuterte Karsten Danzmann, ebenfalls Direktor am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Hannover. Ein Lichtjahr ist die Distanz, die das Licht in einem Jahr zurücklegt.

Einsteins Notizen zu den Gravitationswellen | Bildquelle: AP
galerie

Hier hielt Einstein seine Gedanken zu den Gravitationswellen fest.

Viel mehr Masse als die Sonne

Die beiden Schwarzen Löcher hatten 29 und 36 Mal so viel Masse wie unsere Sonne. Das aus ihrer Verschmelzung hervorgegangene Schwarze Loch besitzt jedoch nur 62 Sonnenmassen. Die Differenz von drei Sonnenmassen ist gemäß Einsteins Masse-Energie-Äquivalenz in Form von Gravitationswellenenergie abgestrahlt worden.

LIGO misst dieses Erzittern der Raumzeit mit Hilfe von zwei jeweils vier Kilometer langen Röhren, die auf einem flachen Boden rechtwinklig aufeinandertreffen. Über ein Lasersystem in den Röhren lässt sich die Länge der Arme extrem genau überwachen. Läuft eine Gravitationswelle durch die Anlage, staucht und streckt sie die Arme unterschiedlich stark.

Die verschmelzenden Schwarzen Löcher stauchten die Anlage nur um ein Tausendstel der Dicke eines Wasserstoffatomkerns. Dennoch schlug der Detektor an. Die Forscher beschreiben ihre Entdeckung im Fachblatt "Physical Review Letters". Die Beobachtung belege nicht nur die Existenz von Gravitationswellen, sondern auch von Systemen aus zwei Schwarzen Löchern, betonte Alessandra Buonanno aus Potsdam. Solche Doppel-Schwarzen-Löcher ließen sich nicht auf anderem Weg als mit Gravitationswellen nachweisen, da sie kein Licht oder andere elektromagnetische Strahlung ausstrahlen.


Forscher weisen Einsteins Gravitationswellen nach
J. Bösche, MDR Washington
12.02.2016 10:20 Uhr

Download der Audiodatei

Wir bieten dieses Audio in folgenden Formaten zum Download an:

Hinweis: Falls die Audiodatei beim Klicken nicht automatisch gespeichert wird, können Sie mit der rechten Maustaste klicken und "Ziel speichern unter ..." auswählen.

Darstellung: