Gravitationswellen – ein neues Fenster für den Blick ins Universum

Prof. Dr. Volker Metag (Universität Gießen) 7.10.2022 Sternwarte Schneeberg

Seit Menschgedenken beobachten Astronomen den Sternenhimmel, allerdings nur in einem schmalen Bereich des elektromagnetischen Spektrums, im sichtbaren Licht. Erst im 20. Jahrhundert gelang es, astronomische Beobachtungen auf das volle Spektrum elektromagnetischer Wellen auszudehnen, das von der γ- und Röntgenstrahlung, ultra-violettem und sichtbarem Licht bis zur Infrarot- und Radiostrahlung reicht. 2015 wurden erstmals Gravitationswellen beobachtet. Das sind keine elektromagnetischen Wellen sondern Störungen in der Raumzeit, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. Die Existenz von Gravitationswellen war 1916 von Albert Einstein mit der Veröffentlichung seiner Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt worden. So wie elektromagnetische Wellen entstehen, wenn sich elektrische Ladungen beschleunigt bewegen, so entstehen Gravitationswellen, wenn sich große Massen beschleunigt bewegen, z.B. beim Zusammenprall zweier schwarzer Löcher. Die erste Beobachtung von Gravitationswellen war ein Meilenstein in der Geschichte der Astronomie, für die die Pioniere dieses Forschungsgebiets Rainer Weiss, Ron Drever und Kip Thorne 2017 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet wurden. Im Vortrag wird die langwierige Entwicklung des Nachweisverfahrens und die erfolgreiche Durchführung des Experiments beschrieben. Ebenfalls vorgestellt werden die Planung verbesserter Nachweissysteme einschließlich der Beobachtung von Satelliten aus sowie die Perspektiven der Gravitations-Astronomie, die ein neues Fenster für den Blick ins Universum eröffnet.