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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.

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 ..

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Sterne und Weltraum – Riesige Schwarze Löcher: Erstes enges Paar entdeckt

Neue Beobachtungen deuten auf zwei supermassereiche Schwarze Löcher hin, die sich in der aktiven Galaxie Markarian 501 eng umkreisen und möglicherweise schon in rund 100 Jahren verschmelzen werden. Unsere Autorin berichtet wie es zu dieser Entdeckung kam und was zu dieser Einschätzung führte. Darüber hinaus stellen wir die Frage, ob die Erde vom Mars aus sichtbar ist, und geben Beobachtungstipps für die seltenen gegenseitigen Bedeckungen der Galileischen Monde Jupiters, die in den kommenden Monaten zu sehen sein werden. Weitere Themen: Der 200. Todestag von Joseph Fraunhofer, sein Leben und Wirken, sowie seinen Einfluss auf die Astronomie. Und, das Observatorium Wettzell, das durch die Beobachtung entfernter Quasare zur höchst präzisen Vermessung unseres Heimatplaneten beiträgt.

Spektrum Kompakt – Schwarze Löcher

Sie verschlingen ganze Sterne, rasen durch das All und ihr Inneres ist ein Rätsel: Die Erforschung von Schwarzen Löchern ist voller Überraschungen. Inzwischen gibt es Antworten auf die Fragen, warum Schwarze Löcher rülpsen und was theoretisch geschehen würde, wenn sie durch einen Menschen fliegen.

Sterne und Weltraum – Sterne am Tempolimit: Was beschleunigt die galaktischen Raser?

Hyperschnellläufer sind Sterne, die mit Hunderten bis Tausenden Kilometern pro Sekunde durchs All rasen. Wir gehen der Frage nach, welche gewaltigen Prozesse solche Ausreißer beschleunigen und woher sie stammen. Darüber hinaus berichten wir über das ESA Weltraumteleskop CHEOPS, mit dem seit 2019 äußerst präzise Daten über bereits bekannte Exoplaneten gesammelt werden, die Grundlage für neue Entdeckungen sind. Die Mission hat sich als so erfolgreich erwiesen, dass sie möglicherweise bis 2029 weiterläuft. Unsere Autorin zieht eine Zwischenbilanz und zeigt, welche exotischen Welten CHEOPS bereits enthüllt hat. Im Beobachtungsteil richten wir den Blick auf die Sonnenfinsternis am 12. August 2026 über Europa. In Deutschland wird sie als tief stehende partielle Finsternis sichtbar sein. Unser Autor erklärt, was Sie als Beobachter wissen müssen: vom Verlauf des Totalitätsstreifens über die Standortwahl bis zur sicheren Beobachtung und fotografischen Dokumentation.

  • 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

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