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  Was Raum und Zeit bewegt

Was Raum und Zeit bewegt — SFB “Gravitationswellenastronomie” wird weitere vier Jahre gefördert

Gewaltige kosmische Ereignisse versetzen Raum und Zeit in Schwingung — eine Gravitationswelle wird abgestrahlt. Ziel des Sonderforschungsbereichs “Gravitationswellenastronomie” ist es, diese Gravitationswellen direkt zu messen und sie theoretisch und experimentell zu erforschen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft hat nun beschlossen, diesen Sonderforschungsbereich, an dem sich das Max-Planck-Institut für Astrophysik beteiligt, für weitere vier Jahre mit acht Millionen Euro zu fördern.

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)

“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
linkPfeilExtern.gifwwwsfb.tpi.uni-jena.de
linkPfeilExtern.gifwww.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.Bruegmannuni-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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© 2003, Max-Planck-Gesellschaft, München
Letzte Änderung: 25.11.2010