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Gravitationswellen: Hintergrundsignal mit Pulsaren entdeckt?

Mit Laserinterferometern wurden einige Dutzend Gravitations­wellenereignisse von kollidierenden Schwarzen Löchern und ­Neutronensternen aufgespürt. Gänzlich andersartige ­Detektoren – Pulsar Timing Arrays – nutzen ein Netzwerk von Radiopulsaren, ­deren extrem periodisches Blinken durch Gravitationswellen aus dem Takt gerät. Nach Jahren der Suche vermeldet nun das Projekt ­NANOGrav einen spannenden Fund.
Pulsar Timing Array

Gavitationswellen zählen wohl zu den spektakulärsten Vorhersagen der einsteinschen Relativitäts­theorie. Die Tatsache, dass bewegte Massen die sie umgebende Raumzeit nicht nur krümmen, sondern auch Wellen darin auslösen können, geht weit über unsere alltägliche Erfahrung hinaus. Das Phänomen lässt sich in Analogie zu Wasserwellen auf der Oberfläche eines Sees auffassen, die durch hineinfallende Steine ausgelöst werden.

Und es gibt sie wirklich: Seit wenigen Jahren eröffnen uns Gravita­tions­wellen einen vollkommen neuen Blick auf das Universum, der sich wesentlich von herkömmlichen astronomischen Beobachtungen unterscheidet. Ein charakteristisches Merkmal von Gravita­tionswellen ist, dass sie sich nach ihrer Erzeugung auf Grund der Schwäche der Gravita­tionskraft, die ihre zeitliche Entwicklung beschreibt, mehr oder weniger ungestört ausbreiten und kaum mit der Umgebung, die sie durchqueren, wechselwirken. Gravita­tionswellen sind daher wahrlich kosmische Botschafter, die uns in besonders ungetrübter Form Einblicke in die hochenergetischen Prozesse gewähren können, die sie in den Tiefen des Alls entstehen lassen.

Das wurde bisher beobachtet

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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 – Eine Theorie von allem: Lassen sich Quantenphysik und Schwerkraft vereinen?

Lassen sich Quantenphysik und Schwerkraft vereinen? In der aktuellen Ausgabe der PMT haben wir Beiträge für Sie zusammengestellt, in denen Forscherinnen und Forscher über die Ergebnisse ihrer Suche nach einer fundamentalen Theorie unserer Welt berichten. Entstanden ist eine erkenntnisreiche Sammlung an Beiträgen über die Quantennatur der Raumzeit, denkbaren Experimenten zum Nachweis von Gravitonen, Schwarzen Löchern, der Theorie der Quantengravitation, teleparalleler Gravitation und vielem mehr. Lesen Sie, welche Fortschritte es in den letzten Jahren gab, die Gesetze der Quantenwelt mit den geometrischen Konzepten von Raum und Zeit zu vereinigen, und welche Hürden dabei noch zu überwinden sind.

Sterne und Weltraum – Weltformel: Lässt sich die Quantenphysik mit der Schwerkraft vereinen?

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