Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

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.

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 ..

Kennen Sie schon …

Sterne und Weltraum – Raumzeit: Experimente zur Quantennatur

Die Relativitätstheorie Albert Einsteins ist das Meisterwerk zur Beschreibung der Schwerkraft. Seit Jahrzehnten steht aber die Frage im Raum, ob die Gravitation auf submikroskopischen Längenskalen modifiziert werden muss. Gibt es quantenhafte Austauschteilchen, die Gravitonen? In unserem Titelbeitrag stellen wir Überlegungen vor, wie man experimentell eine Quantennatur der Raumzeit testen könnte. Im zweiten Teil unseres Artikels zur Urknalltheorie beleuchten wir alternative Ansätze zur Dunklen Energie: das Local-Void- und das Timescape-Modell. Außerdem: Teil zwei unserer Praxistipps für die Astrofotografie mit dem Smartphone – Mond und Planeten im Fokus, die Ordnung im Chaos des Dreikörperproblems und woher stammen erdnahe Asteroiden?

Spektrum der Wissenschaft – Den Kosmos entschlüsseln – Vom Sonnensystem in die Tiefen des Universums

In dieser Ausgabe berichten wir über ferne Galaxien, das Sterben von Sternen, äußerst energiereiche Gammastrahlenblitze und neue Erkenntnisse zur Dunklen Energie. Weiter informieren wir Sie über Raumfahrtmissionen zu anderen Himmelskörpern, beispielsweise die der NASA-Sonde Europa-Clipper, welche den gleichnamigen Jupitermond auf die Existenz von Ozeanen untersuchen soll. Darüber hinaus: Teleskope der Superlative mit denen der Kosmos auch von der Erde aus, immer genauer beobachtet werden kann.

Spektrum - Die Woche – Physiker bauen eine »Schwarze-Loch-Bombe« im Labor

Eine wissenschaftliche Veröffentlichung über eine »Schwarze-Loch-Bombe« – klingt spannend, oder? In der neuen Ausgabe von »Spektrum - Die Woche« erfahren Sie mehr über die harmlosen Explosionen im Labor und ihre Bedeutung für die Forschung. Jetzt lesen!

  • 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

Schreiben Sie uns!

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.