Gravitationswellen: Neuer Detektor aLIGO wird eingeweiht

astronews.com Redaktion

Registriertes Mitglied
Im US-amerikanischen Hanford wird morgen mit Advanced LIGO eine neue Generation von Gravitationswellen-Observatorien eingeweiht. Entscheidende Komponenten dafür wurde zuvor bei Hannover getestet. Von dem Detektor erhoffen sich die Wissenschaftler den ersten direkten Nachweis der von Einstein postulierten Wellen. Die erste Messkampagne soll im Herbst beginnen. (18. Mai 2015)

Weiterlesen...
 

SRMeister

Registriertes Mitglied
Artikel schrieb:
Die aLIGO-Instrumente sollten, so die Erwartung, bei Erreichen der Design-Empfindlichkeit jährlich mehrere Gravitationswellen-Ereignisse nachweisen.
Ich denke bei den Gravitationswellen-Ereignissen an Supernovae/verschmelzende Black Holes? Wie weit entfernt kann man die dann etwa nachweisen? Nur aus der Milchstraße oder auch aus anderen Galaxien?
Wie weit entfernt kann man sich umkreisende Neutronensterne nachweisen?

Grüße
 
Zuletzt bearbeitet:

Herr Senf

Registriertes Mitglied
Im Schröder "Gravitation" gibt es eine Beispielrechnung:

2 Neutronensterne umkreisen sich in 20 km Abstand,
wenn die sich im nächsten Virgo-Galaxienhaufen befinden ca. 50 Mio Lj
gibt es eine Amplitude von 10[SUP]-21[/SUP] bzw. Längenänderung von 10[SUP]-3[/SUP] fm.
Das sollte jetzt nachweisbar sein, aber die Störungen müssen "rausgerechnet" werden.

Grüße Senf
 

SRMeister

Registriertes Mitglied
Hallo Senf,

wären dass dann nicht recht viele Gravitationswellensender in so einem riesigen Umkreis? Ist das Messverfahren prinzipiell genau genug um die Quellen dann von ihrer Richtung her zu unterscheiden?

Hätte man mit niedrigerer Genauigkeit dann nicht bisher schon überhaupt irgendwas finden müssen?

Was passiert mit dem ganzen Forschungszweig, wenn auch diesmal wieder nix gemessen wird?

Fragen über Fragen und ich bin immernoch skeptisch :)

Grüße,
SR
 

RPE

Registriertes Mitglied
Ich nehme an, man kommt jetzt in den Bereich, wo man von der Theorieseite in ernsthafte Schwierigkeiten geraet, sollte man nichts messen koennen. Was eine bahnbrechende Erkenntnis waere. Ich glaube aber, sie werden was messen, nur eine Frage der noch unvorhergesehenen Probleme bei der Messtechnik und Datenauswertung, also kurzum nur eine Frage der Zeit. Ich bin gespannt!
 

Bernhard

Registriertes Mitglied
Ich nehme an, man kommt jetzt in den Bereich, wo man von der Theorieseite in ernsthafte Schwierigkeiten geraet, sollte man nichts messen koennen.
Derartige Spekulationen finde ich wenig interessant, denn man sollte nicht davon ausgehen, dass die Theoretiker nicht in der Lage wären angepasste Modelle zu entwickeln.
 

Ich

Registriertes Mitglied
Ich gehe ganz sicher davon aus, dass man bei Nichtexistenz von Gravitationswellen die gesamte ART kippen muss. Das wäre sicher erheblich dramatischer als ein "angepasstes Modell".
 

Bernhard

Registriertes Mitglied
Ich gehe ganz sicher davon aus, dass man bei Nichtexistenz von Gravitationswellen die gesamte ART kippen muss.
Ich würde im Fall des Falles über einen Dämpfungskoeffizienten des Vakuums nachdenken. Die Zeitdilatationseffekte der RT wird die Menschheit auch bei negativem Ausgang der G-Wellen-Experimente nicht mehr los.
 

Ich

Registriertes Mitglied
Ich würde im Fall des Falles über einen Dämpfungskoeffizienten des Vakuums nachdenken. Die Zeitdilatationseffekte der RT wird die Menschheit auch bei negativem Ausgang der G-Wellen-Experimente nicht mehr los.
Wie willst du denn so was in die ART einbauen? Stell' ich mir extrem schwierig vor.
Gravtitationswellen sind nur ein kleiner Effekt, sicher. Aber m. E. nicht einfach wegzukorrigieren, sondern ein integraler Bestandteil der Theorie.
 

Ich

Registriertes Mitglied
Aber es gibt ja lokal keine Wellen, nur Krümmung. Und dieses Feld soll jetzt alle Krümmungen mit der Zeit wegdämpfen, aber natürlich nur, wenn sie zu Gravitationswellen gehören. Mag an mangelnder Phantasie liegen, aber ich kann mir keine solche Funktion vorstellen, die kovariant ist und nicht unglaublich konstruiert aussieht.
 

Bernhard

Registriertes Mitglied
Ich frage mich gerade inwieweit interstellares Gas und vor allem auch die Dunkle Materie G-Wellen sowieso schon dämpfen. Ersteres kann Energie einer G-Welle in thermische Energie überführen und damit die Welle schwächen. Bei Dunkler Materie wird das etwas komplizierter, wegen der nicht vollständig bekannten Zustandsfunktion, aber auch hier könnte ich mir eine gewisse Absorption gut vorstellen.
 

RPE

Registriertes Mitglied
Ich frage mich gerade inwieweit interstellares Gas und vor allem auch die Dunkle Materie G-Wellen sowieso schon dämpfen. Ersteres kann Energie einer G-Welle in thermische Energie überführen und damit die Welle schwächen. Bei Dunkler Materie wird das etwas komplizierter, wegen der nicht vollständig bekannten Zustandsfunktion, aber auch hier könnte ich mir eine gewisse Absorption gut vorstellen.

Ja, Bernhard, ich sehe schon, du hast recht. Das ist alles ganz einfach. Und schwupp-di-wupp stimmt wieder alles ;-)
 

Ich

Registriertes Mitglied
Ich frage mich gerade inwieweit interstellares Gas und vor allem auch die Dunkle Materie G-Wellen sowieso schon dämpfen. Ersteres kann Energie einer G-Welle in thermische Energie überführen und damit die Welle schwächen. Bei Dunkler Materie wird das etwas komplizierter, wegen der nicht vollständig bekannten Zustandsfunktion, aber auch hier könnte ich mir eine gewisse Absorption gut vorstellen.
Wäre mal interessant, durchzurechnen. Mein Tipp ganz aus dem Bauch raus wäre: Halbwertszeit von >10^50 Jahren bei Durchgang durch die durchschnittlichen DM-Dichte des Universums. Habe bloß keine Idee, wie ich's rechnen sollte.
 

RPE

Registriertes Mitglied
Das Paper hier ist nicht schlecht fuer einen Einblick in die zu erwartenden Signale und Detektorfaehigkeiten

http://arxiv.org/pdf/1209.0667v3.pdf

Und hier etwas zum Daempfen

http://arxiv.org/pdf/1304.1769v1.pdf

Da ist die Rede von Groessenordnung des Alters des Universums - nicht Halbwertszeit sondern \tau im Daempfungsfaktor, definiert als \exp(-t/\tau). Kann ich aber so nicht beurteilen, inwieweit diese Arbeit fuer die dunkle Materie und interstellares Gas relevant ist bzw. fuer eine Abschaetzung herangezogen werden kann, im Abstract steht nur was vom Propagieren im Vakuum. Inweit deren Linearisierung Sinn macht, weiss ich auch nicht.
 

Ich

Registriertes Mitglied
Da ist die Rede von Groessenordnung des Alters des Universums - nicht Halbwertszeit sondern \tau im Daempfungsfaktor, definiert als \exp(-t/\tau). Kann ich aber so nicht beurteilen, inwieweit diese Arbeit fuer die dunkle Materie und interstellares Gas relevant ist bzw. fuer eine Abschaetzung herangezogen werden kann, im Abstract steht nur was vom Propagieren im Vakuum. Inweit deren Linearisierung Sinn macht, weiss ich auch nicht.
...hier solltest du aber erwähnen, dass diese Zahl aus der Privatphysik des Autors folgt und nicht aus der ART. Wenn der Ansatz des Autors funktionierte (wovon ich nicht ausgehe), dann wäre das relevant für Bernhards Idee von einem zusätzlichen Dämpfungsterm. Zur Dämpfung durch DM sagt der Artikel nichts, außer indirekt dass die Zeitkonstante (beliebig weit) jenseits des Universumsalters liegt.
 

Bernhard

Registriertes Mitglied
Wäre mal interessant, durchzurechnen. Mein Tipp ganz aus dem Bauch raus wäre: Halbwertszeit von >10^50 Jahren bei Durchgang durch die durchschnittlichen DM-Dichte des Universums.
Die Zähigkeit von interstellarem Gas und DM ist natürlich "klein", aber die Welle hat dafür auch eine ziemlich "kleine" Amplitude.

Habe bloß keine Idee, wie ich's rechnen sollte.
Ich rechne solche Aufgaben auch nicht im Vorbeigehen, aber man ist ja schließlich nicht alleine auf dieser Welt.

Interessant ist auf jeden Fall die Vorstellung, dass die Welle nicht durch Sterne durchkommt und wegen der geometrischen Optik genau wie Licht an schweren Vordergrundgalaxien gebeugt werden sollte. Damit werden diese Geschichten zumindest etwas anschaulicher.
 
Zuletzt bearbeitet:

TomS

Registriertes Mitglied
Ich bin da auf der Seite von Ich.

Die ART ohne Gravitationswellen oder mit gedämpften Gravitationswellen wäre gleichbedeutend mit völlig neuer Physik. Ich halte ein langreichweitiges 1/r Potential für unverträglich mit einer Dämpfung; letztere entspräche einem "Massenterm". Ich kenne keine Modifizierung der ART (f(r), Skalar- / Vektor-Terme, ...) die soetwas leistet.
 

pane

Registriertes Mitglied
Hallo,

wenn ein Experiment keine Gravitationswellen findet, heißt es doch nicht, dass es sie nicht gibt, sondern nur, dass sie (immer) noch nicht gefunden sind. Erst wenn lange genug intensiv gesucht wurde und nichts gefunden wird, wäre es schön, wenn ein genialer Theoretiker eine Physik ohne Gravitationswellen entwickelt, die dann auf ihre Gültigkeit überprüft werden könnte. Aber soweit sind wir noch lange nicht. Und vielleicht wird ja auch was gefunden.

mit freundlichen Grüßen
pane
 

Bernhard

Registriertes Mitglied
Erst wenn lange genug intensiv gesucht wurde und nichts gefunden wird, wäre es schön, wenn ein genialer Theoretiker eine Physik ohne Gravitationswellen entwickelt, die dann auf ihre Gültigkeit überprüft werden könnte.
Hallo pane,

in dieser Phase befinden wir uns eigentlich schon, weil nach den G-Wellen schon recht lange und intensiv ohne klaren Nachweis gesucht wurde: http://de.wikipedia.org/wiki/Resonanzdetektor, LIGO, GEO600 usw.
 
Oben