Fern von der Erde kreisen zwei schwarze Löcher umeinander und erzeugen Wellen, die Raum und Zeit biegen. Albert Einstein hat ihre Existenz vor mehr als einem Jahrhundert vorhergesagt und sie in der allgemeinen Relativitätstheorie beschrieben.
Zum ersten Mal gelang es ihnen jedoch, erst 2015 mit dem Aufkommen des Gravitationswellen-Observatoriums eines Laserinterferometers (LIGO) aufzufallen, für das die Macher den Nobelpreis für Physik erhielten. Diese Entdeckung führte auch zur Bildung eines neuen Feldes - Gravitationswellenastronomie. Aber das Geheimnis hat viele Fragen aufgeworfen.
Wie und in welcher Umgebung sind diese Gravitationswellen beispielsweise aufgetreten? Jetzt konnten Wissenschaftler zeigen, wie sie aussehen können, wenn sich in einem massiven kollabierenden Stern zwei schwarze Löcher bilden.
Gravitationswellen ermöglichten es zum ersten Mal, schwarze Löcher zu finden, aber der Ursprung der Löcher ist immer noch ein Rätsel. Eine Theorie besagt, dass sie während der dynamischen Fragmentierung des inneren Kerns des sterbenden Sterns entstehen. Infolgedessen sollten zwei Fragmente zu Schwarzen Löchern werden und sich in Sternresten umeinander drehen. Um diese Annahme zu überprüfen, verwendeten die Forscher einen Supercomputer und eine numerische Relativitätstheorie, um ein Modell von zwei Schwarzen Löchern im beschriebenen Medium zu erstellen.
Zahlreiche Stunden der Berechnung und des Vergleichs mit LIGO-Ergebnissen führten zu interessanten Ergebnissen. Wenn in einer Umgebung mit hoher Dichte schwarze Löcher auftreten, ist der Zusammenführungsprozess schneller. Wenn die Dichte einem Vakuum ähnelt, konvergieren die simulierten Gravitationswellen mit den in der Realität beobachteten.
Diese Information charakterisiert nicht nur die Dynamik von doppelten Schwarzen Löchern besser, sondern bestätigt auch, dass die ersten Gravitationswellen, die von LIGO erhalten wurden, von Schwarzen Löchern in einer leeren Raumregion kamen.
