Zwei massive Einrichtungen, die Gravitationswellen registrieren in unserem Universum werden in den USA bald wieder eingeschaltet. Am 1. April werden Einrichtungen in Louisiana und im US-Bundesstaat Washington, aus denen sich das Laserinterferometer-Gravitationswellen-Observatorium LIGO zusammensetzt, nachher wieder forschenmehr als ein Jahr nach dem Herunterfahren, damit die Hardware aktualisiert werden kann.
Vor mehr als einem Jahrhundert Albert Einstein Schlussfolgerung: Wenn massive Objekte wie Schwarze Löcher kollidieren, senden sie Stoßwellen durch die Raumzeit. Diese Wellen oder Gravitationswellen können auf der Erde mit präzisen wissenschaftlichen Geräten erfasst werden.
Wellenerkennung führt zum Nobelpreis
Bereits 2015 entdeckten Wissenschaftler erstmals Gravitationswellen bei einer Kollision mit einem Schwarzen Loch. Diese Entdeckung war ein derartiger Fortschritt in der Physik, dass die drei für das Projekt verantwortlichen Forscher die gewonnen haben. Nobelpreis.
Seitdem wurden viel mehr Kollisionsereignisse festgestellt. Bisher wurden 10 ineinander schlagende Schwarze Löcher sowie ein Paar von aufgezeichnet. Neutronensterne stürzt zusammen.
Sobald die Einrichtungen nach dem 1. April wieder online sind, kann die Forschung jetzt mit noch besser ausgestatteten Geräten fortgesetzt werden. "Bisher haben wir 11 Dinge gesehen. Vielleicht werden wir dieses Jahr doppelt so viele sehen", sagt Joseph Giaime, Leiterdes LIGO-Observatoriums in Livingston, Louisiana.
Die beiden Einrichtungen werden zusammen mit einem dritten Detektor in Italien namens VIRGO die Chancen der Gruppe, den genauen Ort der Gravitationswellen im Universum zu ermitteln, erheblich erhöhen. Japan entwickelt außerdem eine Einrichtung namens KAGRA, die in Kürze online gehen wird, um der Gruppe beizutreten.
Astronomie erhält neues Werkzeug
Die Suche nach Gravitationswellen ist ein neuer Schritt für die Astronomie, die zuvor den größten Teil ihrer Energie darauf verwendet hat, den Himmel nach Licht zu durchsuchen. Da Schwarze Löcher kein Licht emittieren, war ihre Untersuchung immer ein Problem.
Diese leistungsstarken Detektoren bieten Forschern eine völlig neue Methode zur Untersuchung dieser mysteriösen Objekte. "Galileo hat das Teleskop erfunden oder das Teleskop vor 400 Jahren zum ersten Mal für die Astronomie verwendet. Und heute bauen wir noch bessere Teleskope", bemerkt er. Gabriela González Professor für Physik und Astronomie an der Louisiana State University. "Ich denke, dieses Jahrzehnt war der Beginn der Gravitationswellenastronomie. Dies wird also weitere Fortschritte machen, mit besseren Detektoren, mit verschiedenen Detektoren, mit mehr Detektoren."
Wie es funktioniert
Die eigentliche Methode zur Suche nach Gravitationswellen basiert sowohl auf High- als auch auf Low-Technologien. LIGO-Detektor in den USA besteht es aus zwei langen Betonrohren, die in einer L-Form angeordnet sind. Jeder Arm der Form erstreckt sich ungefähr 3 Kilometer.
Im Inneren befindet sich ein leistungsstarker Laser, der im Rohr hin und her springt. Der Laser misst immer wieder genau die Länge der Rohrleitung. Wenn die Gravitationswelle durch den Raum läuft und den Raum verzerrt, ändert sich die Länge des Rohrs. Der Laserkann diese Veränderung erkennen und Wissenschaftler wissen, dass ein kosmisches Ereignis aufgetreten ist.
Die Längenänderung ist ein Bruchteil der Breite eines subatomaren Partikels. LIGO wird in der Öffentlichkeit stärker präsent sein, sobald es wieder online ist. Wenn eine Gravitationsaktivität festgestellt wird, wird eine Warnung ausgegeben, damit Amateur-Agronomen ihre eigenen Scans durchführen könnenNachthimmel. Wenn die Neutronensternkollision Es wurde festgestellt, dass ein sichtbares natürliches Feuerwerk entsteht.
Die Forscher sind gespannt, was die neu aktualisierten Einrichtungen möglicherweise finden. "So geschieht die Entdeckung", sagt sie. "Sie schalten ein neues Instrument ein, weisen auf den Himmel hin und sehen etwas, von dem Sie keine Ahnung hatten, dass es existiert.". "