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GRAVITATIONSWELLEN
Das bislang masseärmste Schwarze-Loch-Paar
Redaktion / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik
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16. November 2017

In den Daten der beiden LIGO-Detektoren wurden jetzt die Gravitationswellen der Verschmelzung des bislang masseärmsten Schwarze-Loch-Duos nachgewiesen. Die Kräuselungen der Raumzeit hatten in den frühen Morgenstunden des 8. Juni 2017 die Erde erreicht. Die Verschmelzung ereignete sich in einer Entfernung von rund einer Milliarde Lichtjahre.

Gravitationswellen

Mit LIGO wurden erneut Gravitationswellen von der Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher nachgewiesen. Bild: LIGO/T. Pyle  [Großansicht]

Am 8. Juni 2017 um 4:01 Uhr MESZ haben die beiden LIGO-Detektoren ein fünftes Gravitationswellensignal von der Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher beobachtet. Das Ereignis hat die Bezeichnung GW170608 erhalten. Die kosmische Kollision ereignete sich rund eine Milliarde Lichtjahre von der Erde entfernt. Die beiden Schwarzen Löcher hatten die 12- bzw. 7-fache Masse unserer Sonne. Damit ist dies das bislang leichteste von LIGO beobachtete Doppelsystem Schwarzer Löcher.

Wie schon bei den vorherigen Nachweisen haben Forschende am Albert-Einstein-Institut in Potsdam und Hannover und an der Leibniz Universität Hannover wichtige Beiträge zur Entdeckung geleistet. Die LIGO Scientific und die Virgo-Kollaborationen gaben die Entdeckung gestern bekannt.

Weil es das bislang leichteste Doppelsystem Schwarzer Löcher ist, stellt GW170608 eine Verbindung zu anderen astrophysikalischen Systemen dar, die Schwarze Löcher enthalten, beispielsweise zu Röntgendoppelsternen geringer Masse. Es deutet außerdem darauf hin, dass die Schwarzen Löcher aus einer jüngeren Sterngeneration stammen könnten. Diese Sterne enthalten einen höheren Anteil an schwereren Elementen.

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Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler stellten zudem fest, dass GW170608 mit den Vorhersagen von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie übereinstimmt. Sie leiteten außerdem Obergrenzen für die Masse des Gravitons ab, die mit den Obergrenzen aus vorherigen Beobachtungen vereinbar sind. Als Graviton bezeichnen die Physiker ein hypothetisches Austauschteilchen in der Quantentheorie der Gravitation. Es übernimmt eine ähnliche Rolle wie das Photon in der Beschreibung elektromagnetischer Wellen.

Die LIGO Scientific und die Virgo-Kollaborationen bereiten derzeit einen vollständigen Katalog von Gravitationswellenereignissen von der Verschmelzung von Doppelsystemen vor, die sie im zweiten Beobachtungslauf "O2", der am 25. August 2017 endete, detektiert haben. Der Katalog wird außerdem Kandidatensignale mit geringer statistischer Signifikanz und andere Systeme als Doppelsysteme stellarer Schwarzer Löcher enthalten.

Gravitationswellen sind "Kräuselungen" in der Raumzeit, die vor hundert Jahren von Albert Einstein in seiner Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt wurden. Einstein selbst glaubte nicht daran, dass Gravitationswellen einmal irgendwann tatsächlich nachzuweisen sein könnten - zu gering sind die Veränderungen, die diese in der sogenannten Raumzeit bewirken. Der erste direkte Nachweis von Gravitationswellen wurde in diesem Jahr mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet.

Der aktuellen Fund wird in einem Fachartikel beschrieben, der in der Zeitschrift Astrophysical Journal Letters erscheinen soll.

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siehe auch
Gravitationswellen: Wenn Neutronensterne verschmelzen - 16. November 2017
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LIGO: Erste direkte Beobachtung von Gravitationswellen - 11. Februar 2016
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik
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