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Abb. 1:
Vier Zeitpunkte bei der Kollision zweier sich umkreisender, anfangs
kalter Neutronensterne. Die im Computer simulierte Entwicklung dauert
nur rund 0,02 Sekunden. Die beiden Sterne nähern sich durch
Abstrahlung von Gravitationswellen schnell an (oben links), stoßen
zusammen (oben rechts), verschmelzen miteinander (unten links) und
bilden schließlich einen dichten, superschweren Neutronenstern, der
von einer ausgedehnteren, dünneren Gashülle umgeben ist (unten
rechts).
(Simulation: Andreas Bauswein und H.-Thomas Janka/MPA;
Visualisierung: Markus Rampp/RZG)
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“Gravitationswellen gehören zur Gravitation wie Lichtwellen zum
Elektromagnetismus”, sagt Prof. Dr. Bernd Brügmann von der
Friedrich-Schiller-Universität Jena, der Sprecher des
Forschungsverbundes. Die Gravitationswellenastronomie mache da weiter,
wo die Astronomie mit elektromagnetischen Wellen an ihre Grenzen
stoße, erläutert der Inhaber des Lehrstuhls für
Gravitationstheorie. “So tragen Gravitationswellen etwa
Informationen über Schwarze Löcher, aus dem Innersten von
Supernova-Explosionen oder gar vom Urknall, der Geburt unseres
Universums.” Allerdings sind sie extrem schwierig zu messen.
Bereits 1916 von Albert Einstein in seiner Allgemeinen
Relativitätstheorie vorausgesagt, lassen sie sich bis heute nur
indirekt nachweisen, etwa als Energieverluste von Objekten, die
Gravitationswellen abstrahlen. Dass es bisher noch nicht gelungen ist,
Gravitationswellen direkt zu messen, liegt vor allem an der sehr
geringen Intensität dieser Signale. In den nächsten Jahren wird es
aber einige Neuerungen an bestehenden Detektoren geben, so dass dann
der Nachweis von Gravitationswellen gelingen dürfte.
Um die Signale von verschiedenen astronomischen Objekten möglichst
genau vorherzusagen, entwickeln die Forscher am Max-Planck-Institut
für Astrophysik beispielsweise Modelle, wie der Kern massereicher
Sterne am Ende ihres Lebens (asymmetrisch) kollabiert oder wie zwei
kompakte Sterne verschmelzen. Derartige Ereignisse sind
vielversprechende Kandidaten, um Gravitationswellen nachweisen zu
können. Für eine möglichst genaue Vorhersage der Charakteristiken
eines Gravitationswellensignals, müssen viele verschiedene
physikalische Aspekte und Prozesse berücksichtigt werden, wie
allgemein-relativistische Hydrodynamik, Strahlungstransport sowie
Mikroprozesse. Dafür müssen bestehende Computermodelle der einzelnen
Vorgänge kombiniert oder neue entwickelt werden.
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat dem
Sonderforschungsbereich/Transregio 7 (SFB/TR7)
“Gravitationswellenastronomie” jetzt weitere rund acht
Millionen Euro bewilligt. “Damit kann der Forschungsverbund
seine 2003 begonnene erfolgreiche Arbeit bis 2014 fortsetzen und unter
anderem 30 Wissenschaftlerstellen finanzieren”, freut sich
Prof. Brügmann. Dem SFB/TR7 gehören Wissenschaftler der
Friedrich-Schiller-Universität Jena, der Eberhard Karls Universität
Tübingen, der Leibniz Universität Hannover und der
Max-Planck-Institute für Gravitationsphysik in Hannover und Potsdam
sowie für Astrophysik in Garching an. In den 17 Teilprojekten arbeiten
insgesamt rund 80 Physiker, Astronomen und Mathematiker, die in den
kommenden vier Jahren weiter “Jagd” auf die
Gravitationswellen machen werden.
Weitere Informationen zum Sonderforschungsbereich/Transregio 7 “Gravitationswellenastronomie” finden Sie unter
 wwwsfb.tpi.uni-jena.de
www.einsteinwelle.de
Kontakt:
Prof. Dr. Bernd Brügmann
Theoretisch-Physikalisches Institut der Universität Jena
Fröbelstieg 1, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 947111 or 947100
E-Mail: Bernd.Bruegmann uni-jena.de
Lokaler Kontakt:
PD Dr. Ewald Müller
Max-Planck-Institut für Astrophysik
Tel: +49 89 30000-2209
E-mail: emuellermpa-garching.mpg.de
Dr. Hannelore Hämmerle
Pressesprecherin
Max-Planck-Institut für Astrophysik
und Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
Tel: +49 89 30000-3980
E-Mail: hhaemmerlempa-garching.mpg.de
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