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Gravitationswellen: Das Raumzeitbeben von NGC 4993

Vor 130 Millionen Jahren kollidierten in einer fernen Galaxie zwei Neutronensterne. Das Ereignis hielt tausende Forscher wochenlang in Atem – und beantwortet gleich mehrere große Fragen der Astrophysik.
Wenn zwei Neutornensterne kollidieren, versetzen sie die Raumzeit in Schwingung - und feuern extrem energiereiche Strahlenbündel ins Weltall.Laden...

Millionen Jahre haben sich die beiden Neutronensterne in sicherem Abstand umkreist, dann geht alles ganz schnell: Die Schwerkraft zwingt die Sternleichen in einen Walzer, der mit jeder Umdrehung etwas enger wird. Schließlich wirbeln die aberwitzig kompakten Kugeln fast mit Lichtgeschwindigkeit umeinander. Kurz darauf krachen sie zusammen und verschmelzen zu einem noch schwe­reren Masseklumpen, vermutlich einem Schwarzen Loch.

Auch im Umfeld dieses kosmischen Friedhofs geht es brachial zu. 1,7 Sekunden nach dem Zusammenstoß schießen zwei Bündel intensiver Gammastrahlung ins All. Solch ein Gamma-ray Burst (GRB) zählt zu den größten Katastrophen in einem an Katastrophen nicht gerade armen Kosmos: Binnen Sekundenbruchteilen setzt der Strahlenausbruch so viel Energie frei wie unsere Sonne in ihrer gesamten Lebenszeit.

Schauplatz dieses Spektakels ist die Galaxie NGC 4993. 130 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt erscheint sie auf Teleskopbildern als fahler Fleck am Südsternhimmel. Bis zum 17. August 2017 dürften sie allenfalls ein paar Berufsastronomen gekannt haben. Doch an diesem Tag flackert plötzlich ein heller Punkt unweit des Zentrums der Galaxie auf – das Licht des Gammastrahlenausbruchs, das nach einer langen Reise die Erde erreicht hat ..

Januar 2018

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Januar 2018

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  • Quellen

Abbot, B. P. et al.: GW170817: Observation of Gravitational Waves from a Binary Neutron Star Inspiral. In: Physical Review Letters 119, 161101, 2017

Abbot, B. P. et al.: Multi-Messenger Observations of a Binary Neutron Star Merger. In: Astrophysical Journal Letters 848, 2, 2017

Arcavi, I. et al.: Optical Emission from a Kilonova Following a Gravitational-Wave-Detected Neutron-Star Merger. In: Nature 551, S. 64-66, 2017

Kasen, D. et al.: Origin of the Heavy Elements in Binary Neutron-Star Mergers from a Gravitational-Wave Event. In: Nature 551, S. 80-84, 2017

Kasliwal, M. M. et al: Illuminating Gravitational Waves: A Concordant Picture of Photons from a Neutron Star Merger. In: Science 10.1126/science.aap9455, 2017