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Autor Thema: Gravitationswellen  (Gelesen 66308 mal)

christian

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #50 am: 11. Februar 2016, 19:45:30 »
Gerade nach Hause gekommen. Und, Gravitationswellen nachgewiesen!  :D :)
Das wir das noch erleben durften :)

Offline rok

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #51 am: 11. Februar 2016, 20:10:40 »
"Gravitationswellen nachgewiesen!  :D :)
Das wir das noch erleben durften :) "

Genau meine Gedanken!

Robert

Und es sieht mir alles so richtig konsistent aus, es passt einfach!

Online James

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #52 am: 11. Februar 2016, 20:11:50 »
ORF berichtet auch:
http://science.orf.at/stories/1767258/
Zitat daraus:
Zitat
Man muss kein Prophet sein, um hier wieder eine Auszeichnung durch das Nobelkomitee vorherzusehen. In Fachkreisen werden vor allem drei Namen genannt: die beiden Amerikaner Kip Thorne und Rainer Weiss sowie der Schotte Ronald Drever. Sie sind die maßgeblichen Begründer des LIGO-Projekts

Offline Gertrud

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #53 am: 11. Februar 2016, 20:15:31 »
Hallo Zusammen,
eine Visualisierung der ersten binären schwarzen Löcher, GW150914, das am 11.02.2016 bekannt gegeben wurde. In diesem Video werden die erst umeinander kreisenden beiden schwarzen Löcher als helle Kugeln dargestellt.


https://www.youtube.com/watch?v=pryd0mUmbCM


jetzt habe ich noch eine andere Version dazu gefunden.


https://www.youtube.com/watch?v=ev6Ip5VqchI

Mit den besten Grüßen
Gertrud
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Offline Gertrud

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #54 am: 11. Februar 2016, 20:20:28 »
Hallo Zusammen,

die Wellen der Grafik dazu.


https://www.youtube.com/watch?v=TWqhUANNFXw

Den Ton hatte ich auch schon gefunden, aber muß noch suchen, ob er besser zum posten ist.

Mit den besten Grüßen
Gertrud
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Offline Duncan Idaho

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #55 am: 11. Februar 2016, 20:31:26 »
Gratulation den Mädels und Jungs,

als ob einem Tauben die Ohren geöffnet wurden.
Ich bin begeistert !!!

Jetzt ist unser Standardmodell-Fundament nicht mehr in Beton gegossen, sondern in "Stahl".  ;D

Chapeau
Marcus
#I NEVER WANT TO HOLD/SCRUB AGAIN.

Offline Gertrud

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #56 am: 11. Februar 2016, 20:38:32 »
Hallo zusammen,

in diesem Link findet ihr weitere Diagramme und auch die Gravitationswellen in verschiedene Dateien ganz unten im Papier.

https://losc.ligo.org/events/GW150914/

In diesem Papier Daten ohne Ende von 2011 bis 2016. :)
http://www.ligo.org/science/outreach.php

Mit begeisterten Grüßen
Gertrud
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Offline Duncan Idaho

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #57 am: 11. Februar 2016, 20:38:48 »
Ich hoffe Albert hört uns wie wir jubeln.  ;)

https://twitter.com/JeffBezos/status/697850927701594112
#I NEVER WANT TO HOLD/SCRUB AGAIN.

Offline rok

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #58 am: 11. Februar 2016, 21:41:36 »
Das sind aber auch beeindruckende Energien. Da verschwinden 3 Sonnenmassen innerhalb von Sekundenbruchteilen aus unserem (elektromagnetischen) Universum und es werden Energien umgesetzt, die dem Tausendfachen von dem entsprechen, was unsere Sonne während ihres gesamten Lebens abgibt. In Sekundenbruchteilen! Das ist einfach noch mehr als nur "völlig unvorstellbar".

Robert
« Letzte Änderung: 12. Februar 2016, 08:41:10 von rok »

Offline Chewie

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #59 am: 11. Februar 2016, 22:03:43 »
Heute wurde die Tür in ein neues Wissenshaftfeld aufgestoßen, die "Gravitations Astronomie"! Sehr beeindruckend. Wir werden in den nächsten Jahren, meiner Meinung nach, noch viel faszinierendes dazu zu sehen bekommen.
"Prognosen sind schwierig, besonders wenn sie die Zukunft betreffen." Niels Bohr

Offline rok

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #60 am: 11. Februar 2016, 22:13:29 »
Hier posted Markus Pössel seit Stunden zum Thema:

http://www.scilogs.de/relativ-einfach/gravitationswellen-live-von-der-ligo-pressekonferenz/

auf deutsch, aktuell!

Offline akku

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #61 am: 11. Februar 2016, 22:36:18 »

Offline blackman

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #62 am: 12. Februar 2016, 09:30:40 »
Mal eine Frage an dieser Stelle: Bei dem misteriösen EM-Drive vermutet man ja auch das es die Raumzeit krümmen könnte. Könnte man mit Hilfe der jetzigen Erkenntnis das auch bei einem Em-Drive versuchen und nachweißen. Vermutlich wird er zu schwach sein um es messen zu können, aber man würde vielleicht ein Stück näher kommen warum dieses System Schub gibt.

Offline Tobias Kolkmann

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #63 am: 12. Februar 2016, 09:53:25 »
Ich finde es schon phantastisch, dass wir in Zukunft mit einem Netzwerk von Interferometern um die gesamte Erde sehr viele Verschmelzungen werden beobachten können. Vielleicht mit zukünftigen Messmethoden sogar schwarze Löcher, sobald sie eine etwas größere Sonne verschlucken.
Das wird uns tatsächlich eine vollkommen neue Methode bieten, abseits von EM-Wellen den Kosmos zu beobachten.

Allerdings sehe ich nicht, was das mit dem EM-Drive zu tun haben sollte. Ich halte es auch für sehr gewagt, überhaupt einen antriebstechnischen Nutzen aus Gravitationswellen zu ziehen, da sie nicht ohne entsprechend große, rotierende Massen entstehen. Oder ein "Segel" derart würde mit einem Schub, der nur 0,2 Sekunden anhält, wohl selbst im Bereich der Science Fiction nicht viel Sinn ergeben.

Viele Grüße
Tobias

Offline Pham

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #64 am: 12. Februar 2016, 10:14:14 »
Mal eine Frage an dieser Stelle: Bei dem misteriösen EM-Drive vermutet man ja auch das es die Raumzeit krümmen könnte. Könnte man mit Hilfe der jetzigen Erkenntnis das auch bei einem Em-Drive versuchen und nachweißen. Vermutlich wird er zu schwach sein um es messen zu können, aber man würde vielleicht ein Stück näher kommen warum dieses System Schub gibt.
Ein raumzeitkrümmender Antrieb geht doch eher in Richtung WARP-Drive, soweit ich das verstanden habe. Wobei der ebenfalls unter "mystriös" einzustufen wäre, da dieser nur auf mathematischen Theorien basiert. Der ominöse EM-Antrieb wäre etwas entsprechendes, allerdings, wie der Name schon suggerriert, mit elektromagnetischen Wellen, welche eine andere Grundlage wie Gravitationswellen haben.

Zumindest derzeit ist eine Krümmung von Raumzeit lediglich durch Masse zu bewirken. Um eine bemerkbare "Senke" diesbezüglich zu erzeugen, müsste man also eine sehr große Masse vor das Raumschiff hängen, die sich selbst beschleunigt. Ansonsten hätte man eine Art Münchhausen-Antrieb.
Um Gravitationswellen zu erzeugen müssen die Massen beschleunigt werden. Und zwar sehr große Massen müssen sehr stark beschleunigt werden um überhaupt messbare Wellen zu erzeugen, geschweige denn Gravitationswellen in einer irgendwie "nutzbaren" Form (z.B. zur Energieübertragung).

Also ich sehe ähnlich wie Tobias Kolkmann nicht im Ansatz irgend eine dafür nutzbare Technologie ... auch wenn in meinem Bekanntenkreis nun schon realsierbaren Hooverboards und Gravitationsantrieben geblubbert wird.

Aktuell bleibt es weiter eine enorme Herausforderung selbst ein Art Dektektorsystem zu realsieren, das tatsächlich Gravitationsastonomie im weiteren Sinn erlaubt. Alleine um damit die Position einer Quelle für Gravitationswellen zu lokalisieren, müssen mindestens drei solcher Detektoren die Gravitationswellen einer Quelle detektieren, damit man zweidimensional (sphärisch) durch Triangulation lokalsieren kann.
Das war schon in der Gammastronomie spannend. Wobei die Detektion von Gammaquanten vergleichsweise ein Kinderspiel ist. Die Richtungsbestimmung allerdings trotzdem technisch herausfordernd (zum Beispiel mit Compton-Teleskopen für "weiche" Gammaquanten).
Heute schafft man es eine astronomische Gammaquelle mit der Auflösung unseres Auges am Himmel zu bestimmen (auf eine Bogenminute genau). Da ist man bei der Gravitationsastronomie noch auf einem langen Weg.
« Letzte Änderung: 12. Februar 2016, 12:13:05 von Pham »
Müssten wir allein dem gesunden Menschenverstand vertrauen, so wäre die Welt noch immer eine Scheibe.

Offline einsteinturm

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #65 am: 12. Februar 2016, 10:51:44 »
Habe mich das auch gefragt, kann denn Lisa überhaupt die Richtung dieser Wellen messen?

Offline Chewie

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #66 am: 12. Februar 2016, 11:00:31 »
Eine Gravitations Wellen Dektektor kann die Richtung nicht bestimmen. Das ist wie Musik in Mono-Ton. Mit mehr Detektoren bekommt man dann sowas wie Surround-Sound und kann die Richtung gut festlegen.
"Prognosen sind schwierig, besonders wenn sie die Zukunft betreffen." Niels Bohr

Offline m.hecht

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #67 am: 12. Februar 2016, 11:45:45 »
Eine Gravitations Wellen Dektektor kann die Richtung nicht bestimmen. Das ist wie Musik in Mono-Ton. Mit mehr Detektoren bekommt man dann sowas wie Surround-Sound und kann die Richtung gut festlegen.

Ich kenn den Aufbau von LISA nicht im Detail, aber es ist doch ein Dreieck aus drei Laserstrahlen. Damit könnte man doch die Richtig bestimmen, oder? Einziger Fall wäre, wenn die Gravitationswelle exakt im 90 Grad Winkel auf alle drei Detektoren gleichzeitig trifft. In diesem Fall wüsste man nicht, ob die Welle von "oben" oder "unten" kam.

Bei LIGO sind es ja pro Standort nur jeweils ein Interferometer (am Schnittspunkt der beiden Laserstrecken). Da LISA aber aus drei Laserstrahlen besteht gehe ich mal davon aus, dass jeder Satellit ein Interferometer besitzt. Somit drei Schnittstellen und drei Interferometer.

Mane

Offline Pham

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #68 am: 12. Februar 2016, 12:00:02 »
Eine Gravitations Wellen Dektektor kann die Richtung nicht bestimmen. Das ist wie Musik in Mono-Ton. Mit mehr Detektoren bekommt man dann sowas wie Surround-Sound und kann die Richtung gut festlegen.

Ich kenn den Aufbau von LISA nicht im Detail, aber es ist doch ein Dreieck aus drei Laserstrahlen. Damit könnte man doch die Richtig bestimmen, oder? Einziger Fall wäre, wenn die Gravitationswelle exakt im 90 Grad Winkel auf alle drei Detektoren gleichzeitig trifft. In diesem Fall wüsste man nicht, ob die Welle von "oben" oder "unten" kam.

Bei LIGO sind es ja pro Standort nur jeweils ein Interferometer (am Schnittspunkt der beiden Laserstrecken). Da LISA aber aus drei Laserstrahlen besteht gehe ich mal davon aus, dass jeder Satellit ein Interferometer besitzt. Somit drei Schnittstellen und drei Interferometer.

Mane
Die Frage ist, ob ein Winkel von 90 zum Detektor überhaupt gemessen werden kann, da die Strahlen dann quasi im Gleichtakt verzerrt würden und sich somit kein Gangunterschied bemerkbar machen würde. Nur wenn die Welle möglichst flach rein kommt, also idealerweise innerhalb der ebene die die laserstrahlen aufspannen, sollte doch ein Gangunterschied die Strecken unterschiedlich verzerren.
Wenn drei Strahlen einen Raum aufspannen, ist der Einfallswinkel fast egal, da immer mindestens zwei Strahlen unterschiedlich betroffen wären.
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Offline m.hecht

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #69 am: 12. Februar 2016, 12:02:58 »
Ha, du hast absolut recht!!

Offline einsteinturm

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #70 am: 12. Februar 2016, 12:06:02 »
Leuchtet ein, danke!
Dann hoffen wir mal, dass bei Lisa PF alles glatt geht.

Unverständnis habe ich allerdings, wenn man bei Lisa vom Starttermin 2034 ausgeht! :o
Das wird doch 2040! >:(
Liegt es am Geld oder an technischen Problemen?

Offline Madscientist

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #71 am: 12. Februar 2016, 12:35:47 »
wegen der Richtungsbestimmung:
Das Experiment ist ein Michelson Interferometer. Ein Laserstrahl wird aufgespalten in 2 senkrecht zu einander stehenden Strahlen. Beide werden an Spiegeln refelktiert und überlagern sich am Detektor. Es entsteht ein Interferenzmuster. Daran kann man Längenunterschiede zwischen den beiden Strahlen erkennen. Durch die Gravitationswelle ändert sich die der Abstand zu dem Spiegel in eine Richtung anders als der Abstand zu dem Spiegel in die andere Richtung. Der Längenunterschied zwischen beiden Strahlen bei der Messung betrug 10-21m !!! (wow, unglaublich was man heute messen kann). Mit einem Detektor kann man nur messen, dass so etwas stattgefunden hat, aber nicht woher das Signal kam. Wenn man mehrere Detektoren hat kann man die Richtung bestimmen, weil das selbe Signal in unterschiedlichen Detektoren zu unterschiedlichen Zeiten ankommt. Die Gravitationswellen breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus.

Um das zu verstehen sollte man sich erstmal was zur Relativitätstheorie (spezielle und allgemeine), Michelson Interferometer, und natürlich Gravitation und Gravitationswellen durchlesen.

Fragen:
- Wie oft ist mit messbaren Ereignissen zu rechnen? (Sich umkreisende/verschmelzende schwarze Löcher/Neutronensterne oder Supernovae)
  Es scheint riesiges Glück zu sein, dass man kurz nach dem Anschalten schon was gefunden hat.

- Hat man das Graviton schon experimentell nachgewiesen? Falls nicht, wie könnte man das machen?

- Im Video wurde gesagt, beide schwarze Löcher bewegten sich mit halber Lichtgeschwindigkeit aufeinander zu. Sind solche Geschwindigkeiten für extrem massive Objekte im Universum normal?

- Hätten die nicht die ersten 26 Minuten vom Video rausschneiden können, bevor sie es veröffentlichten? Ich fragte mich zuerst, ob mein Computer eine Störung hat.

off topic:
Ich habe schonmal von dem Warp Antrieb bei Star Treck gehört. Aber was soll ein "EM-drive" sein?
Der Ball für die nächste Europameisterschaft?  ;)

Offline Pham

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #72 am: 12. Februar 2016, 13:06:37 »
...

Fragen:
- Wie oft ist mit messbaren Ereignissen zu rechnen? (Sich umkreisende/verschmelzende schwarze Löcher/Neutronensterne oder Supernovae)
  Es scheint riesiges Glück zu sein, dass man kurz nach dem Anschalten schon was gefunden hat.
Ich bin mir sicher, dass viele der daran beteiligten Physiker die Verwandlung von Beteigeuze zur Supernova in ca. 800 Lichtjahren Entfernung bezüglich der dabei auftretenden Gravitationswellen gar nicht mehr erwarten können.  ;)
- Hat man das Graviton schon experimentell nachgewiesen? Falls nicht, wie könnte man das machen?
Zur Frage 1: Nein!
Das spielt nochmal in einer ganz anderen Liga.
Ein Vergleich mit dem Elektromagnetismus mag das Veranschaulichen:
Das was gestern veröffentlich wurde, ist vergleichbar mit dem Nachweis von Licht: "Wir haben elektromagnetische Strahlung (Licht) nachweisen können.", wo doch schon unser Auge ein dafür mehr als ausreichender Detektor ist.
Der Nachweis des Teilchenscharakters von Licht (Photonen) war schon deutlich komplexer und ist nicht trivial.

Dazu kommt, dass der Teilchencharakter eine Folge der Quantisierung von Energie zur Usache hat, also die Quantenmechanik.
Gravitonen wäre ein Nachweis einer bisher noch gar nicht entwickelten Quantengravitation.
Diese zu Entwickeln ist mit eine DER Aufgaben der theoretischen Physik und wäre als Sprung von der Realtivitätstheorie und Quantenmechanik zur Quatengravitation vergleichbar der newtonschen Mechanik zur allgemeinen Relativitätstheorie.
Der Nobelpreis wäre aber sowas von totsicher!
Der Nachweis von Gravitonen zur Bestätigung dieser, noch gar nicht entdeckten Quantengravitation wäre vergleichbar der Enteckung von Gravitationswellen als Bestätigung der Relativitätstheorie.
Also wäre der zweite Nobelpreis ebenso sicher.

Somit zu Deiner zweiten Frage ("Falls nicht, wie könnte man das machen?"):
Nicht den Funken einer Idee!
Wie könnte man bei den geringen Feldstärken von Gravitationswellen deren Quantisierung nachweisen?

- Im Video wurde gesagt, beide schwarze Löcher bewegten sich mit halber Lichtgeschwindigkeit aufeinander zu. Sind solche Geschwindigkeiten für extrem massive Objekte im Universum normal?
...
"Normal" ist irgendwie anders, aber wir haben hier die extremsten Objekte des Universums vor uns (soweit man 1,3 Mia. Lichtjahre als "vor uns" betrachten kann). Gleich zwei davon, welche sich umkreisend auf Spiralbahnen annähern und bei beiden ist die Fluchtgeschwindigkeit an deren "Oberfläche" die Lichtgeschwindigkeit. Da beide nur noch ins extremste verzerrte Gravitationsfelder sind, erreichen sie im moment ihrer Berührung sogar Lichtgeschwindigkeit.
Ich habe noch nicht im Detail durchgedacht, wie so eine Ereignis (verschmelzung zwei schwarzer Löcher) überhaupt relativistisch aussieht ... sowohl in deren Eigensystem, als auch in unserem, externen Koordinatensystem. Speziell der "Zeitpunkt" der Berührung der Ereignishorizonte, an denen von uns aus gesehen die Zeit still steht ...
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Offline m.hecht

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #73 am: 12. Februar 2016, 13:41:33 »
- Wie oft ist mit messbaren Ereignissen zu rechnen? (Sich umkreisende/verschmelzende schwarze Löcher/Neutronensterne oder Supernovae)
  Es scheint riesiges Glück zu sein, dass man kurz nach dem Anschalten schon was gefunden hat.

Ich vergleich das mal mit einer Supernova Type 1A Explosion. für sich betrachtet ist so eine Supernova 1A extrem selten. Da das Universum aber aus ca. 100 Milliarden Galaxien mit jeweils ca. 100 Milliarden Sternen besteht, findet so eine Explosion im Durchschnitt ungefähr einmal pro Tag statt.

Klar, zwei umkreisende Schwarze Löcher die auch noch verschmelzen sind sehr selten. Aber diese Objekte sind auch 1,3 Milliarden Lichtjahre von uns weg. Wenn unsere Detektoren diese Gravitationswellen messen können bedeutet dass, dass wir solche Ereignisse innerhalb einer Kugel mit einem Radius von 1,3 Milliarden LJ um uns herum detektieren können. Innerhalb dieser Kugel befinden sich schon ettliche Galaxien.

Zum Vergleich:
Die Milchstrasse hat einen Durchmesser von ca. 100.000 Lichtjahren. Eine Kugel mit 2.600.000.000 Lichtjahren Durchmesser umfasst viel viel viel viel mehr Raum.


Es ist also wahrscheinlich gar nicht so viel Glück nötig um so einen Verschmelzungsvorgang zu detektieren.

Mane

Offline m.hecht

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #74 am: 12. Februar 2016, 13:54:13 »
Ich habe noch nicht im Detail durchgedacht, wie so eine Ereignis (verschmelzung zwei schwarzer Löcher) überhaupt relativistisch aussieht ... sowohl in deren Eigensystem, als auch in unserem, externen Koordinatensystem. Speziell der "Zeitpunkt" der Berührung der Ereignishorizonte, an denen von uns aus gesehen die Zeit still steht ...

Bisher (vor der Messung der vermelzenden Schwarzen Löcher) gab es dafür lediglich Theorien, aber so richtig verstanden hat man den Verschmelzungsvorgang selbst noch nicht. Nicht mal theoretisch. Klar, die Relativitätstheorie gibt einen klaren Rahmen. Aber genau so wie immer noch ein Rätsel ist was im Detail im inneren eines schwarzen Lochs vorgeht, so ist auch der Verschmelzungsvorgang ein Problem.

Man nennt das "Das Problem des letzten Parsec" oder im englischen "The final-parsec problem".

Die Messung dieser Signatur der Gravitationswellen ist somit nicht nur der erste direkte Nachweis der Gravitationswellen an sich, sondern ebenfalls der erste Beobachtungsbefund eines Verschmelzungsvorgangs zweier schwarzer Löcher. Damit wird man sicherlich mehr über die Vorgänge kurz vor der Verschmelzung herausfinden und einige der Modelle des "final-parsec problem" falsifizieren können.

Mane


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