Eine dritte Gravitationswelle wurde vom Laserinterferometer-Gravitationswellenobservatorium (LIGO) erfasst. Ein internationales Team gab die Entdeckung heute bekannt, während das Ereignis selbst am 4. Januar 2017 entdeckt wurde. Gravitationswellen sind Wellen in der Raumzeit, die Albert Einstein vor über einem Jahrhundert vorhergesagt hat.
LIGO besteht aus zwei Einrichtungen: einer in Hanford, Washington und einer in Livingston, Louisiana. Als LIGO bereits im Februar 2016 (im September 2015 entdeckt) seine erste Gravitationswelle ankündigte, öffnete es ein neues Fenster in die Astronomie. Mit dieser Gravitationswelle, der dritten, wurde festgestellt, dass das neue Fenster größer wird. Bisher wurden alle drei detektierten Wellen durch die Verschmelzung von Schwarzen Löchern erzeugt.
Das Team, dem Ingenieure und Wissenschaftler der Northwestern University in Illinois angehörten, veröffentlichte ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Physical Review Letters.
Als die erste Gravitationswelle über hundert Jahre nach Einsteins Vorhersage endlich entdeckt wurde, bestätigte dies Einsteins Beschreibung der Raumzeit als integriertes Kontinuum. Es wird oft gesagt, dass es keine gute Idee ist, gegen Einstein zu wetten, und diese dritte Entdeckung stärkt nur Einsteins Theorie.
Wie die beiden vorherigen Erkennungen wurde diese durch das Zusammenführen von zwei Schwarzen Löchern erstellt. Diese beiden waren unterschiedlich groß; eine war ungefähr 31,2 Sonnenmassen, und die andere war ungefähr 19,4 Sonnenmassen. Das kombinierte Ereignis mit 50 Sonnenmassen verursachte die dritte Welle mit dem Namen GW170104. Die Schwarzen Löcher waren ungefähr 3 Milliarden Lichtjahre entfernt.
"... eine faszinierende Population von Schwarzen Löchern ..." - Vicky Kalogera, Senior Astrophysicist, LIGO Scientific Collaboration
LIGO zeigt uns, dass es dort draußen eine Population von binären Schwarzen Löchern gibt. "Unsere bisherigen wenigen Entdeckungen zeigen eine faszinierende Population von Schwarzen Löchern, von der wir bisher nicht wussten, dass sie existiert", sagte Vicky Kalogera aus dem Nordwesten, eine leitende Astrophysikerin bei der LIGO Scientific Collaboration (LSC), die Forschungen im Zusammenhang mit den beiden LIGO-Detektoren durchführt. befindet sich in den USA
„Jetzt haben wir drei Paare von Schwarzen Löchern, von denen jedes seinen Todesspiraltanz über Millionen oder Milliarden von Jahren in einigen der stärksten Explosionen im Universum beendet. In der Astronomie sagen wir, dass Sie mit drei Objekten des gleichen Typs eine Klasse haben. Wir haben eine Bevölkerung und können Analysen durchführen. “
Wenn wir sagen, dass Gravitationswellen ein neues Fenster zur Astronomie geöffnet haben, öffnet sich dieses Fenster zu Schwarzen Löchern. Neben der Bestätigung von Einsteins Vorhersagen und der Ermittlung einer Population binärer Schwarzer Löcher kann LIGO diese Schwarzen Löcher charakterisieren und messen. Wir können die Massen der Löcher und ihre Spin-Eigenschaften lernen.
"Wieder einmal sind die Schwarzen Löcher schwer", sagte Shane Larson von der Northwestern University und dem Adler Planetarium in Chicago. „Die ersten von LIGO entdeckten Schwarzen Löcher waren doppelt so schwer wie wir es jemals erwartet hätten. Jetzt haben wir alle unsere Kurbeln gedreht und versucht, all die interessanten unzähligen Möglichkeiten herauszufinden, wie wir uns vorstellen können, dass das Universum große und schwere schwarze Löcher macht. Und Northwestern ist in diesem Forschungsbereich stark, daher sind wir begeistert. “
Dieser dritte Befund bestärkt die Existenz einer neuen Klasse von Schwarzen Löchern: binäre Schwarze Löcher, die in Beziehung zueinander stehen. Es zeigt auch, dass diese Objekte größer sein können als gedacht, bevor LIGO sie entdeckt hat.
"Es ist bemerkenswert, dass Menschen eine Geschichte zusammenstellen und testen können, für solch seltsame und extreme Ereignisse, die vor Milliarden von Jahren stattfanden und Milliarden von Lichtjahren von uns entfernt." - David Shoemaker, MIT
"Wir haben eine weitere Bestätigung für die Existenz von Schwarzen Löchern, die schwerer als 20 Sonnenmassen sind. Objekte, von denen wir nicht wussten, dass sie existieren, bevor LIGO sie entdeckt hat", sagte David Shoemaker vom MIT, Sprecher der LIGO Scientific Collaboration. "Es ist bemerkenswert, dass Menschen eine Geschichte zusammenstellen und testen können, für solch seltsame und extreme Ereignisse, die vor Milliarden von Jahren stattfanden und Milliarden von Lichtjahren von uns entfernt."
"Mit der dritten bestätigten Erkennung von Gravitationswellen durch die Kollision zweier Schwarzer Löcher etabliert sich LIGO als leistungsstarkes Observatorium, um die dunkle Seite des Universums aufzudecken", sagte David Reitze von Caltech, Executive Director des LIGO Laboratory und Northwestern Alumnus. "Während LIGO einzigartig für die Beobachtung dieser Art von Ereignissen geeignet ist, hoffen wir, bald andere Arten von astrophysikalischen Ereignissen zu sehen, wie beispielsweise die gewaltsame Kollision zweier Neutronensterne."
Ein verräterisches Zwitschern bestätigt die Erkennung einer Gravitationswelle, und Sie können sie hier in einem Podcast der Northwestern University beschreiben und erklären hören.
Quellen:
- LIGO erkennt zum dritten Mal Gravitationswellen
- GW170104: Beobachtung einer binären Schwarzlochkoaleszenz mit 50 Sonnenmassen bei Rotverschiebung 0,2
