Am 11. Februar wurde bekannt gegeben, dass Wissenschaftler erstmals bewiesen haben, dass der Raum selbst vibriert. Jetzt erwarten sie spätere Entdeckungen, versteckt in der berüchtigten Dunkelheit.
Die erste Entdeckung sogenannter Gravitationswellen erfolgte im September, als ein Paar schwarzer Löcher, von denen jedes einen etwa 30-mal größeren Durchmesser hat als unsere Sonne, spiralförmig aufeinander zuging und dann zu einem neuen, größeren Schwarzen verschmolz ein Loch in 1,3 Milliarden Lichtjahren Entfernung.
Im Handumdrehen setzte die Kollision eine mächtige Energiewelle frei, die die Energie aller Sterne im Universum um das 50-fache überstieg. Und es erwies sich als so leistungsstark, dass der L-förmige 2,5-Meilen-Laserstrahl auf der Erde, der das Herz des LIGO-Laserinterferometers am Gravitationswellenobservatorium darstellt, leicht wackelte.
Die LIGO-Observatorien in Louisiana und Washington DC wurden zum Zeitpunkt der Entdeckung aktualisiert. Einen ganzen Monat lang testeten die Wissenschaftler die Spur einer Gravitationswelle, die die Länge des Laserstrahls um das 10.000-fache kleiner als der Durchmesser eines Protons veränderte. Gleichzeitig kontrollierte LIGO weiterhin andere Raumschütteln.
"Vorher wussten wir nicht einmal, dass Schwarze Löcher paarweise existieren", sagte David Reitz, Physiker an der Universität von Florida, jetzt Direktor des LIGO am California Institute of Technology, letzte Woche.
"Dies ist der Beginn einer neuen Astronomie", fügte David Schumaker, Physiker am Massachusetts Institute of Technology, hinzu.
LIGO-Detektoren sammelten Daten für weitere drei Monate und schlossen dann die Instrumente, um sie auf Überempfindlichkeit vorzubereiten. Weitere Erkenntnisse wurden noch nicht geäußert, doch Gabriela González, Physikerin an der Louisiana State University, Sprecherin der wissenschaftlichen Zusammenarbeit von LIGO, wies die Gesetzgeber darauf hin, dass die Entdeckung der Verschmelzung von Schwarzen Löchern kein einziges Ereignis ist.
„Wir haben ein Ereignis in einem Monat gesehen ... also können wir nur auf diese Daten spekulieren. Aber wir haben die Informationen für drei Monate genommen, die noch analysiert werden. Und alles, was wir sehen, entspricht dem, was wir dort gesehen haben “, sagte Gonzalez.
"Dank theoretischer Modelle erwarten die Wissenschaftler, dass sie mindestens einige Gravitationswellen pro Jahr nachweisen können", fügte sie hinzu.
Die Vereinigung der Schwarzen Löcher ist kein kosmisches Ereignis, das wahrscheinlich das Gewebe von Raum und Zeit in Schwingung versetzt.
Die Wissenschaftler hoffen, dass LIGO Schalen von Neutronensternen wahrnimmt, die die dichten Überreste zerstörter Sterne sind, die so verpackt sind, dass ein Teelöffel dieser Materie etwa 10 Millionen Tonnen wiegt.
In der Regel sind Neutronensterne magnetisiert und rotieren, obwohl dieser Vorgang noch nicht vollständig erklärt wurde. Sie können auch paarweise vorliegen, wodurch Wissenschaftler nicht nur die Wechselwirkung von Gravitationswellen, sondern auch Röntgenstrahlen, Radiowellen und andere elektromagnetische Emissionen, die sie erzeugen, nachweisen können.
"Wir können all diese Informationen sammeln ... und mehr herausfinden, als wir es jemals ohne Gravitationswellen oder ohne deren Kombination hätten können", sagte Shoemaker.
LIGO wird auch in der Lage sein, Supernova-Explosionen, Zerstörungen, kosmische Fäden und sogar das, was Shoemaker als "Defekte" in der Verflechtung von Raum und Zeit bezeichnet, zu identifizieren.
„Natürlich erwarten uns Überraschungen. Jedes Mal, wenn wir ein Fenster zum Universum öffnen, sehen wir etwas Neues “, sagte er. In der Zwischenzeit kehrt LIGO diesen Sommer oder frühen Herbst zur Arbeit zurück. Es kann durch das erste von mehreren geplanten Laserinterferometern außerhalb der USA ergänzt werden.
Jungfrau - Das französisch-italienische Projekt, das sich in der Nähe von Pisa in Italien befindet, fügt ein drittes Ohr hinzu, um Gravitationswellen zu erkennen und zu testen, um ihre Quellen zu lokalisieren.
Die Jungfrau wird auch als Backup dienen, wenn einer der beiden Direktoren von LIGO in den USA nicht anwesend ist. Mit mindestens zwei Detektionsgeräten erhalten wir den Schlüssel, um mögliche bodengestützte Vibrationsquellen zu eliminieren.
Japan entwickelt einen Gravitationswellendetektor, und letzte Woche hat die indische Regierung auch zugestimmt, das LIGO-India-Projekt zu fördern.
Europa ist ebenfalls beigetreten und testet einen Weltraum-Gravitationswellendetektor namens LISA-Tracker.
„Im Weltraum kann man anstatt eines 2,5-Meilen-Mechanismus (zur Detektion von Gravitationswellen) einen 2,5-Millionen-Meilen-Mechanismus erhalten. Unsere Sensibilität wächst mit der Länge dieses Mechanismus “, sagte Shoemaker.
Da sich Gravitationswellen wie elektromagnetische Strahlung in unterschiedlicher Länge ausbreiten, erwarten die Wissenschaftler, dass mehrere Observatorien für Gravitationswellen erforderlich sein werden, um verschiedene Phänomene zu untersuchen.
"Wir schauen auf die dunkle Seite des Universums, von der wir zu wenig wissen", sagte Gonzalez.
