00:00:04: At about six o'clock in the morning, on September fourteenth, two thousand fifteen,

00:00:09: scientists

00:00:10: witnessed something no human had ever seen.

00:00:13: Two black

00:00:13: holes colliding.

00:00:15: Ladies and gentlemen, we

00:00:18: have detected gravitational

00:00:21: waves.

00:00:22: We did it.

00:00:33: Willkommen bei Rätsel der Wissenschaft, dem Standard Podcast über die großen Fragen der Menschheit.

00:00:38: Ich bin David Renert.

00:00:40: Und ich bin Tanja Traxler.

00:00:42: Wir beschäftigen uns jeden zweiten Mittwoch mit den ganz großen und ganz kleinen Mysterien in unserem Universum.

00:00:49: Heute geht es bei uns um etwas, das uns wortwörtlich durchdringt.

00:00:53: Wir sprechen über winzige Kräuselungen der Raumzeit, sogenannte Gravitationswellen, die ihren Ursprung fern im Universum haben.

00:01:02: Wie lassen sich diese Wellen messen und warum sind sie überhaupt wichtig?

00:01:07: In der Wissenschaft gibt es manchmal Momente, die im Rückblick fast ein bisschen unwirklich wirken und nicht nur weil sie für sich genommen so spektakulär waren, sondern weil da etwas passiert ist, was lange Zeit eigentlich fast niemand für möglich gehalten hat.

00:01:24: Vor ziemlich genau zehn Jahren hat es so einen Moment gegeben, eigentlich von der Öffentlichkeit fast unbemerkt.

00:01:32: zunächst und das war am vierzehnten September, zwanzig fünfzehn.

00:01:37: Da haben Detektoren angeschlagen in den USA vom sogenannten LIGO Observatorium und das Signal, was sie registriert haben, das ist in die Wissenschaftsgeschichte eingegangen.

00:01:52: Es hat nämlich winzige Verzerrungen der Raumzeit, also der Struktur von Raum und Zeit gezeigt.

00:02:00: Verursacht wurden diese Verzerrungen, wie sich dann später herausgestellt hat, von einem artenberaubenden Phänomen.

00:02:07: Es entstand durch die Verschmelzung von zwei sehr massereichen schwarzen Löchern rund eine Million Lichtjahre entfernt.

00:02:16: Bei dieser Kollision oder bei dieser Verschmelzung entstand ein noch größeres schwarzes Loch quasi aus diesen beiden schwarzen Löchern.

00:02:25: und nicht nur das, während dieser Fusion der beiden Giganten wurden rund drei Sonnenmassen in Form von Gravitationswellen abgestrahlt und haben sich mit Lichtgeschwindigkeit ausgebreitet.

00:02:38: Ein Signal davon erreichte für den Bruchteil einer Sekunde das LIGO Observatorium in den USA.

00:02:45: Diese Beobachtung war ein Meilenstein für die Wissenschaft, weil es war die erste direkte Messung von Gravitationswellen.

00:02:53: Es war auch der erste direkte Nachweis von verschmelzenden schwarzen Löchern.

00:03:00: Und beide sind zentrale Vorhersagen von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie, die durch diese Messung bestätigt werden konnten.

00:03:09: Außerdem, und das ist vielleicht noch die wichtigste Konsequenz dieser Entdeckung, hat sich damit ein neues Fenster zur Beobachtung des Universums geöffnet, die Geburtsstunde der Gravitationswellen Astronomie.

00:03:22: Aber machen wir noch mal einen Schritt zurück.

00:03:25: Was sind Gravitationswellen jetzt eigentlich genau und wie kann man die überhaupt messen?

00:03:30: Wenn man die Geschichte der Gravitationswellen erzählt, beginnt die eigentlich nicht im Labor, sondern mit Berechnungen, mit Albert-Einstanz-Berechnungen.

00:03:39: Er hat nineteen Hundertsechzehn, also mitten im Ersten Weltkrieg, und ein Jahr nach Veröffentlichung seiner allgemeinen Relativitätstheorie festgestellt, dass sich aus dieser Theorie ableiten lässt, dass es Störungen geben könnte in der Struktur von Raum und Zeit.

00:03:58: Für Einstellungen sind Raum und Zeit ja als vier dimensionale Raumzeit zu verstehen und große Masseansammlungen wie etwa Sterne müssten mit ihrer Anziehungskraft die Raumzeit grümmern.

00:04:14: Eine weitere Konsequenz war, dass sich so Störungen der Raumzeit wellenförmig durch den Raum bewegen können.

00:04:22: Das sind eben die Gravitationswellen.

00:04:25: Allerdings änderte Einstehen dazu gleich mehrfach seine Meinung.

00:04:29: Existierten diese merkwürdigen Phänomene wirklich nach langem Hin und Her?

00:04:34: Gegen Einstein schließt sich auch von der Existenz von Gravitationswellen aus.

00:04:39: Er dachte aber, dass ihre Effekte viel zu schwach sind, um sie jemals experimentell beobachten zu können.

00:04:46: Lange Zeit teilten viele Forscher dieser Ansicht.

00:04:50: Ein Irrtum, hundert Jahre nachdem sich Einstein erstmals mit Gravitationswellen befasst hat, gelang ihr experimenteller Nachweis.

00:04:58: Ja, das ist insofern ganz lustig, weil es eine Bestätigung von Albert Einstein's Theories und trotzdem seine eigenen Annahmen widerlegt hat, weil er dachte ja nicht an den experimentellen Nachweis.

00:05:11: Also es war Bestätigung und Wiederlegung von Einstein auf einen Schlag.

00:05:29: Aus der allgemeinen Relativitätstheorie ergibt sich also, dass große Massen die Struktur von Raum und Zeit verformen und verzerren können.

00:05:38: Sehr stark vereinfacht kann man sich das mit einem Trampolin vorstellen.

00:05:43: Wenn man auf die elastische Fläche eines Trampolins einen schweren Gegenstand legt, eine schwere Kugel, verformt sie die Fläche.

00:05:51: Es entsteht eine Delle.

00:05:54: Und in ähnlicher Weise verzerren auch zum Beispiel massereiche Sterne die Raumzeit um sie herum.

00:06:02: Wenn sich jetzt zwei schwere Kugeln auf dem Trampolin bewegen und wild umeinander kreisen oder zusammenstoßen, beginnt die Fläche zu vibrieren und dabei entstehen Wellen, die sich über diese Fläche ausbreiten.

00:06:19: Wenn man imaginäre Punkte auf diesem Trampolin als Referenzpunkte nehmen würde und die Distanz zwischen ihnen misst, wird sich durch die Verformung, die diese Wellen auslösen, unterschiedliche Distanzen ergeben.

00:06:33: Also diese Distanz würde sich leicht verändern, abhängig, wie sich diese Wellen gerade durchbewegen.

00:06:40: Bei Gravitationswellen ist es natürlich viel komplizierter.

00:06:44: Da ist es ja eben die Struktur der Raumzeit selbst, die sich verformt und nicht eine Fläche.

00:06:49: Aber diese Verformungen lassen sich dennoch messen.

00:06:54: Am LIGO Observatorium wurde und wird das mit Laserstrahlen gemacht.

00:06:59: LIGO steht auch für Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory.

00:07:05: Das funktioniert so.

00:07:07: Man schickt einen Laserstrahl in zwei je vier Kilometer lange senkrechte Röhren.

00:07:13: Die Strahlen laufen dort bis zu einem Spiegel, werden von dem zurückgeworfen und treffen sich wieder.

00:07:20: Und im Normalfall heben sie sich dabei auf.

00:07:24: Wenn aber eine Gravitationswelle durchläuft, also quasi dieses Observatorium auch erreicht, dann verändern sich die Längen der Röhren minimal.

00:07:35: Eine wird ein bisschen gedänt, die andere wird ein bisschen gestaucht.

00:07:39: Dadurch kommen die Lichtstrahlen eben nicht mehr exakt gleichzeitig zurück.

00:07:44: Das Auslöschungsmuster der Strahlen ändert sich leicht und diese winzigen Unterschiede werden von LIGO gemessen und daraus kann man Gravitationswellen erkennen.

00:07:55: So ein Experiment dann wirklich sinnvoll durchführen zu können, braucht man mindestens zwei solche Detektoren, eigentlich baugleiche Detektoren.

00:08:05: Weil es gibt einfach viel zu viele Störungen, dass man mit einem solchen Detektor jetzt nicht viel anfängt.

00:08:11: Man braucht den zweiten, um abzugleichen, was ein Störsignal ist und was ein echter Signal ist, das von Gravitationswellen kommen könnte.

00:08:20: Die Standorte sind in Livingston, in Louisiana und in Hanford, in Washington.

00:08:25: Und zwei Detektoren sind auch insofern hilfreich.

00:08:29: weil man nur so auch ungefähr die Richtung verorten kann, woher diese Gravitationswellen kommen.

00:08:36: Also die Lokalisierung des Ursprungs, des Signals, das ist mit einem Detektor auch nur sehr schwer möglich.

00:08:45: Die Ideen für solche Detektoren reichen viele Jahrzehnte zurück.

00:08:50: Es war bei Weitem nicht der erste Versuch, Gravitationswellen nachzuweisen.

00:08:54: Da gab es auch schon frühere Anstrengungen.

00:08:57: die auch teilweise falsche Claims hervorgebracht haben.

00:09:02: Aber bis es dann wirklich zum Bau der LIGO-Detektoren gekommen ist, das war dann erst in den Neunzigerjahren.

00:09:10: Maßgeblich beteiligt am Konzept und am Aufbau und dann auch am Erfolg von LIGO war der US-amerikanische Physiker Kip Thorne.

00:09:19: Er erhielt zwei Tausend Siebzehn gemeinsam mit seinen Kollegen Rainer Weiß und Barry Barish den Physiknobelpreis.

00:09:25: Soann war schon früh vom Erfolg der Lego-Detektoren überzeugt, wie er erzählt.

00:09:32: haben wir die Kapazität zu simulieren, um Black Holes zu simulieren, um zu verstehen, ob die Signale gut genug sind, um die Daten zu analysieren.

00:10:01: Ich denke, dass vielleicht meine größte Kontribution ist, um sicherzustellen, dass das passiert.

00:10:08: Und hier sind wir.

00:10:09: Wir sehen jetzt mit dem aktuellen Data Run, der vierte Data Run mit Advanced LIGO, wir sehen, dass ein paar Black Holes geliehen, etwa jeden anderen Tag.

00:10:19: Und es ist einfach fantastisch.

00:10:21: Es ist wunderschön, wenn die Wissenschaftler, in denen sie anfangen zu verstehen, wo diese Black Hole-Binerien kamen, zu testen, mit ultraheiliger Präzision.

00:10:41: Das heißt, die Störungen durch Lastwagenwind, Erschütterungen oder sogar Atomen im Spiegelmaterial, das ist alles viel stärker als das eigentliche Signal, das man messen will.

00:11:04: Und so ein Detektor muss nicht nur extrem empfindlich sein, sondern auch wirklich sehr störungsfrei.

00:11:11: Die Aufgabe ist mit einer vier Kilometer langen Maschine eine Störung zu messen, die kleiner ist als die kleinsten Bauteile der Atomkerne.

00:11:25: Der Durchbruch am LIGO Observatory kam langsam und mit vielen kleinen Verbesserungen.

00:11:31: Hochstabile Laser, extrem glatte Spiegel, ein kompliziertes System aus Aufhängungen für diese Spiegel und vor allem ein gigantisches Maß an Geduld.

00:11:43: Um herauszufinden, wie stark ein Signal gedämpft, verstärkt oder verfälscht wird von äußeren Faktoren, muss man auch jedes einzelne Störgeräusch kennen und rausfiltern können.

00:11:54: Als die beiden großen LIGO-Anlagen gebaut wurden, waren die Erwartungen zunächst bescheiden, denn es war schon klar damals, dieser erste Aufbau wird wahrscheinlich noch gar nichts entdecken können.

00:12:06: Er diente vor allem dazu den Detektor so stabil wie möglich zu bekommen, um spätere Messungen möglich zu machen.

00:12:14: Und genauso war es auch.

00:12:15: Die erste LIGO-Generation blieb ohne Signal, aber sie zeigte, dass das Prinzip funktioniert und dass das Experiment stabil ist.

00:12:25: Da gab es schon ziemliche Durststrecken im Verlauf der Optimierung der LIGO-Observatorien, eben der Der erste Detektor konnte das noch gar nicht nachweisen.

00:12:36: Trotzdem brauchte man dann sehr viel mehr Funding, um zu einer Maschine zu kommen, die das theoretisch können sollte.

00:12:44: Ein Nebenprodukt dieser Durststrecke ist übrigens der Film Interstellar.

00:12:50: Kip Thorne hat das als Nebenprojekt verfolgt und da ist er mit den Hollywood aufgeschlagen, mit dieser Idee in diesem Bereich einen Film zu machen, um für mehr Begeisterung für diese Fragen zu werben.

00:13:05: Und dass es tatsächlich gelungen ist, den Aufbau dieser Detektoren über so viele Jahre voranzutreiben, immer wieder ein neues Funding.

00:13:14: zu bekommen, dass es fast mindestens so beachtlich wie die Entdeckung selbst.

00:13:20: Erst das große Update Advanced LIGO hat dann Anfang der Jahr Jahrzehnte auch tatsächlich die Empfindlichkeit erreicht, die man braucht für so einen Nachweis.

00:13:33: Die Spiegel sind dann noch verbessert worden, das Rauschen reduziert und die Laserleistung erhöht worden.

00:13:40: Und im Herbst, zwei Jahrzehnte, ist diese neue Version offiziell in Betrieb gegangen.

00:13:47: Man wollte jetzt erst noch so einen Probebetrieb machen und die Erwartungen waren vorsichtig optimistisch.

00:13:53: Man hat gehofft, ja vielleicht findet man in ein, zwei Jahren irgendwann mal ein Signal, aber vielleicht dauert es auch viel länger, vielleicht braucht es noch besseres Update.

00:14:04: Und dann ist die Überraschung gekommen.

00:14:07: die zunächst viele gar nicht glauben konnten, nämlich schon am dritten Beobachtungstag.

00:14:13: We have observed gravitational waves from two black holes forming a larger black hole.

00:14:21: Two black holes merging together literally nearly the

00:14:24: speed of light to produce a bigger black hole.

00:14:27: How cool is that?

00:14:28: I said holy mackle.

00:14:29: This is the beginning of a whole new way of studying the universe.

00:14:32: It's monumental.

00:14:55: Der erste Malige Nachweis von Gravitationswellen war ein wirklich epochaler Durchbruch.

00:15:01: Bevor Laigo so eine große Neuigkeit aber in der Öffentlichkeit verbreitete, wollten sich die Vorschänden natürlich absolut sicher sein.

00:15:10: Die Ergebnisse wurden monatelang unter strenger Geheimhaltung geprüft.

00:15:15: Ich kann mich noch gut erinnern, als wir Journalisten und Journalistinnen erst Monate später gerüchteweise hörten, dass da irgendwas im Busch ist, dass da demnächst irgendwas kommen soll.

00:15:26: Am elften Februar, war es dann schließlich soweit.

00:15:31: Die Katze war aus dem Sack und die Wissenschaftlerinnen haben ihre Ergebnisse veröffentlicht.

00:15:38: Nicht in einem extrem prästisch reichen Journal wie Nature oder Science, sondern einfach in physical review letters.

00:15:48: Und wie bei vielen Zeitungen auf der Welt war auch an diesem Tag der Aufmacher von der Standard-RT eine Visualisierung von zwei schwarzen Löchern, die miteinander verschmelzen und dann die Gravitationswellen, die diese Verschmelzung hervorbringt.

00:16:07: Doch nicht nur diese Bilder sind um die Welt gegangen.

00:16:10: und eben die Nachricht, dass es erstmals gelungen ist, diese Gravitationswellen zu messen, fast genau übrigens hundert Jahre später nach der erstmaligen Vorhersage.

00:16:23: Auch ein Sound hat sich damals ins Gedächtnis eingeprägt.

00:16:27: Gravitationswellen kann man klarerweise nicht hören, also es sind ja Störungen, die Struktur von Raum und Zeit.

00:16:34: Aber die Physikerinnen haben die gemessenen Gravitationswellen, also die Frequenz quasi in ein akustisches Signal umgewandelt.

00:16:43: Und das klingt dann so.

00:16:52: Die allerwenigsten von uns waren überrascht, als bei nächster Gelegenheit schon auch der Physiknobelpreis für den Nachweis der Gravitationswellen vergeben worden ist.

00:17:02: Rainer Weiß, Kip Thorne und Barry Barish wurden eben im Jahr zeigend in Stockholm für ihre maßgeblichen Beiträge dazu ausgezeichnet.

00:17:11: Rainer Weiß, der leider letzten Sommer gestorben ist.

00:17:15: Der hat sich über diese Auszeichnung gar nicht so gefreut, wie man vielleicht meinen möchte, wenn man so einen Physiknobelpreis bekommt.

00:17:23: Ich hatte einmal die Gelegenheit, mit ihm darüber zu sprechen und... Rainer Weiß war einfach so sehr ein Teamplayer, dass ihm diese Auszeichnungsmodellitäten des Nobelpreises wonach nur maximal drei Personen ausgezeichnet werden können, auch wenn ein ganzes Team dahinter steht.

00:17:42: Das war ihm irgendwie fast ein bisschen zufrieden.

00:17:46: Man hat ihm angemerkt, das war ihm fast ein bisschen unangenehm, dass er einen Preis entgegen nimmt, an dem so viele Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler beteiligt waren.

00:17:57: Dass der Nobelpreis für diese erste Beobachtung von Gravitationswellen jedenfalls verdient war, auch wenn ihn vielleicht deutlich mehr als drei Leute noch verdient hätten, da steht außer Frage.

00:18:08: Aber was hat die Entdeckung von Gravitationswellen der Wissenschaft seither eigentlich gebracht?

00:18:14: Und wo stehen wir heute in der Ära der Gravitationswellenastronomie?

00:18:28: Mit der allerersten Messung von Gravitationswellen vor zehn Jahren wurde sofort klar, Schwarze Löcher sind vielfältiger, masserreicher und zahlreicher, als wir es aus bisherigen Beobachtungen definitiv wussten.

00:18:42: Die beiden verschmelzenden Schwarzen Löcher dieser ersten Messung waren deutlich masserreicher als die, die man aus Röntgenbeobachtungen kannte.

00:18:51: Und schon die ersten Folgeereignisse zeigten, solche Systeme sind keine seltenen Ausnahmen.

00:18:58: Sie bilden eine große und bislang völlig verborgene Populationen schwerer stellarer Schwarzer Löcher.

00:19:04: Objekte, die im elektromagnetischen Licht kaum auffallen, aber im Gravitationswellenspektrum eben deutlich hervortreten.

00:19:12: Das verändert auch unser Verständnis ihrer Entstehung grundlegend.

00:19:17: Vor Jahr zweitausendfünfzehn passierte das Wissen über Schwarze Löcher fast ausschließlich auf Systemen, die leuchten.

00:19:25: etwa durch Materie, die sie von einem Begleitstern abzieht.

00:19:30: Doch diese Fälle sind Ausnahmen, Gravitationswellen dagegen messen reine Massebewegungen unabhängig von Licht oder Gas und damit finden wir auch diejenigen schwarzen Löcher, die im dunklen Sternenhaufen entstehen, die durch Zufallsbegegnungen dann Partner finden oder sich über mehrere Generationen hinweg durch Verschmelzungen aufbauen.

00:19:55: Ja, nach nur einem Jahrzehnt ist jetzt schon klar, die Gravitationswellenastronomie hat uns den Blick auf bisher unsichtbare oder bis dahin unsichtbare Phänomene im Universum ermöglicht.

00:20:06: Und schon die nächste große Entdeckung ließ nicht lange auf sich warten.

00:20:11: Im August, zwei Jahrzehnte vermeldeten Forschende, die erste Beobachtung zweier Verschmelzender Neutronensterne.

00:20:19: Das war noch eine Premiere.

00:20:21: Bei diesem Ereignis wurden sowohl Gravitationswellen als auch elektromagnetische Signale beobachtet.

00:20:28: Es war ein Beispiel für die sogenannte Multimessenger Astronomie, bei der ein kosmisches Ereignis über unterschiedliche Wege beobachtet wird, was ein viel genaueres Bild ermöglicht.

00:20:40: Und das zeigt auch den unschätzbaren wissenschaftlichen Wert auf der Gravitationswellen bis zum ersten Nachweis von Gravitationswellen.

00:20:49: Weil unser gesamtes Wissen über den Kosmos hat auf elektromagnetischer Strahlung passiert.

00:20:56: Also auf Licht, also lichtbasierten Beobachtungen oder Beobachtungen von elektromagnetischen Wellen in anderen Frequenzbereichen, die für unser Auge vielleicht nicht sichtbar sind.

00:21:08: Und Gravitationswellen eröffnen uns eine völlig neue Tür in den Kosmos.

00:21:14: Es geht ja eben um Verzerrungen der Raumzeit selbst.

00:21:18: Und das hat also gar nichts mit elektromagnetischen Wellen zu tun, ist eine völlig andere Form von Signal.

00:21:26: Und die hat natürlich auch andere Qualitäten.

00:21:29: Also diese Wellen können Materie nahezu ungehindert durchdringen, was für elektromagnetische Wellen je nach Frequenz nicht so einfach möglich ist.

00:21:40: Und die Gravitationswellen liefern uns somit auch Informationen über Vorgänge.

00:21:46: die mit der herkömmlichen, also mit der Astronomie, die auf elektromagnetischen Wellen beruht, eigentlich völlig unsichtbar bleiben.

00:21:55: Und dadurch können nun auch erstmals Phänomene direkt untersucht werden, die keinerlei elektromagnetische Strahlung aussenden.

00:22:05: Ja, wirklich spannend ist, dass Gravitationswellen uns auch erlauben, Physik unter extremen Bedingungen zu testen.

00:22:12: Aus den bisher aufgezeichneten Signalen lassen sich Massen, Rotationen und Dynamiken verschmelzen der schwarzer Löcher und Neutronensterne zum Beispiel bestimmen und dann mit den Vorhersagen der allgemeinen Relativitätstheorie vergleichen.

00:22:26: Insgesamt sind Gravitationswellen, also ein großartiges Werkzeug, auch für die Kosmologie, hören wir noch mal LIGO mit Begründer und Nobelpreisträger Kip Thorin dazu.

00:22:40: Das ist elektromagnetische Wagen, die elektronische und magnetische Wagen auslöschen, die auslöschen, nur in einer bestimmten Frequenz, die auslöschen.

00:22:50: Und es gibt immer so viel mehr Informationen über die Stars und über die Dinge, die aus dem Raum kommen.

00:22:57: Wir haben jetzt Astronomie mit Licht, X-Rays, Radio-Waves, Gamma-Rays, Ultraviolet-Light und viele andere Bands des electromagneticen Spektrums.

00:23:12: Diese Astronomie ist alle mit den anderen Frequenzen in meiner Lebenszeit gebildet.

00:23:17: Aber die Laws der Physik sagen, dass es eigentlich zwei Wege gibt, die in der distanen Universität sind und die Erde zu verabschieden, um das Informationen zu bringen, was da ist.

00:23:27: Die elektromagnetische Wege, die ist das, was wir immer bis jetzt benutzen.

00:23:31: und Gravitationalwaffen.

00:23:33: Sie sind der einzige andere Kind der Gravitationalwaffen, die wir haben für den Universum.

00:23:36: Und die Gravitationalwaffen, wie wir sie verstehen, bringen uns sehr verschiedene Informationen über den Universum, die man nie mit elektromagnetischen Waffen sehen kann.

00:23:46: Z.B.

00:23:46: Gravitationalwaffen, die auf der ganzen Welt der Universum gebildet werden, sollten durch alle die heißen Worte des early Universums verabschiedet werden.

00:23:57: Die Universum ist sehr heiß und verabschiedet.

00:24:03: Auch technisch hat sich seit Jahrzehnten viel getan, die Detektoren arbeiten sensibler, auch stabiler und über einen längeren Zeitraum.

00:24:13: Quantenoptische Verfahren wie Squeezed Light reduzieren das unvermeidbare Rauschen der Laser und verbesserte Aufhängungen und Spiegel senken seismische und thermische Störungen.

00:24:28: Dadurch rückt nun ein breiteres Spektrum schwacher Signale in Reichweite und, wie man sieht, Gravitationswellenmessungen sind mittlerweile ziemlich alltäglich geworden.

00:24:40: Und gemessen wird nicht nur am LIGO in den USA.

00:24:43: In Europa spielen zwei große Programme eine Schlüsselrolle bei der Weiterentwicklung der Gravitationswellen Astronomie.

00:24:51: Das Observatorium Virgo in Italien arbeitet seit Jahren schon eng mit LIGO zusammen und erweitert das Netzwerk um eine dritte, räumlich klar getrennte Messbasis.

00:25:03: Auch das ist wichtig, um noch genauer bestimmen zu können, wo die Quelle von Gravitationswellen eigentlich liegt.

00:25:10: Auch wenn Virgo momentan umfangreiche Modernisierungen durchläuft, bleibt die Anlage entscheidend für solche präzisen Bestimmungen von Himmels Positionen.

00:25:19: Für die nächste Generation bereitet Europa das ambitionierte Einstein Telescope vor, ein unterirdischer Detektor mit deutlich längeren Tunneln und extrem niedrigen Störpegeln.

00:25:33: Dieses einstehende Teleskop könnte Verschmelzungen aus dem frühen Universum erfassen, so hofft man, die für die heutigen Instrumente zu schwach sind.

00:25:42: Und parallel dazu entsteht auch die europäische Weltraummission Leiser, die über ganz neue Maßstäbe setzen soll.

00:25:51: Leiser, das ist die Abkürzung für Laser Interferometer Space Antenna.

00:25:56: Und sie soll aus drei Satelliten ein gigantisches, millionenkilometerweites Laserinterferometer im All bilden.

00:26:07: Und im All ist es dann eben frei von seismischen Störungen und auch atmosphärischen Rauschen.

00:26:14: Man könnte so eben noch viel genauer arbeiten.

00:26:18: Leiser soll so nicht nur Verschmelzungen extrem großer schwarzer Löcher erfassen, sondern auch langlebige Signale kleinerer kompakter Objekte, in der Nähe und möglicherweise sogar Gravitationswellen aus den frühen kosmischen Epochen.

00:26:35: Auch China und Japan arbeiten aktuell an Gravitationswellendetektoren im All.

00:26:41: In Japan gibt es auch schon ein erdgebundenes Observatorium.

00:26:44: In Indien wiederum wird eine weitere LIGO-Anlage gebaut, die dabei helfen soll, Wellen von Gravitationswellen schneller und noch genauer einzugrenzen.

00:26:55: Genau das ist ja entscheidend, wenn man etwa auch nach begleitenden Lichtsignalen suchen will, um eben diese Multi-Messenger-Astronomie zu ermöglichen.

00:27:04: Da tut sich jedenfalls viel und das wird sehr spannend werden in den kommenden Jahren.

00:27:09: Wenn man also heute auf die Zeit vor Zwei-Tausend-Fünfzehn zurück schaut, Wirkt das fast wie ein anderes wissenschaftliches Zeitalter, jedenfalls in der Astronomie.

00:27:19: Schwarze Löcher waren vor allem theoretische Objekte oder indirekt beobachtete Phänomene.

00:27:26: Neutronensternkollisionen waren faszinierende Modelle, aber keine beobachteten Fakten.

00:27:33: Und die riesigen schwarzen Löcherpaare in fernen Galaxiezentren waren mehr Vermutung als jetzt messbare Realität.

00:27:43: Die Gravitationswellenastronomie hat all das geändert.

00:27:47: Wir sehen jetzt Strukturen, die vorher unsichtbar waren.

00:27:51: Wir messen Ereignisse, die kein Licht, keine elektromagnetischen Wellen aussenden und wir verstehen Objekte, deren Existenz wir vor zehn Jahren eben nicht eindeutig belegen konnten.

00:28:03: Vor allem aber hat sich auch die Perspektive geändert.

00:28:07: Die Astronomie ist nämlich vielfältiger geworden.

00:28:10: Licht ist nicht mehr der einzige Weg das Universum zu sehen.

00:28:14: Die Gravitation liefert einen zweiten Weg, wenn man so will, eine zweite Perspektive auf die kosmische Geschichte.

00:28:20: Und dabei stehen wir eigentlich immer noch am Anfang.

00:28:24: Also diese ersten zehn Jahre waren die Phase, in der ein neues Werkzeug seiner Leistungsfähigkeit bewiesen hat.

00:28:32: Und in nächster Zeit wird man sehen, wie dieses Werkzeug dann tatsächlich den wissenschaftlichen Alltag prägt, wenn immer mehr Daten und immer bessere Modelle und unterschiedliche Faktoren es ermöglichen, hier noch tieferere Einblicke zu gewinnen.

00:28:49: Schade eigentlich nur, dass Albert Einstein das völlig verpasst hat, wie Gravitationswellen die Astronomie revolutionieren.

00:28:57: Und gut, dass er zumindest in diesem einen Punkt sich doch geehrt hat, sie lassen sich eben doch messen.

00:29:04: Für heute sagen wir Danke fürs Zuhören.

00:29:06: Und wir freuen uns, wenn ihr beim nächsten Mal wieder dabei seid bei Rätsel der Wissenschaft.

00:29:11: Jeden zweiten Mittwoch überall, wo es Podcast gibt.

00:29:14: Ich bin David Renert.

00:29:15: Und ich bin Tanja Praxler.

00:29:17: Diese Folge wurde von Christoph Neu wird produziert.

00:29:20: Bis zum nächsten

00:29:20: Mal.

00:29:21: Bis dann.

00:29:22: Die Black Hole Kollision war nur ein Beispiel von dem, was Gravitationalwaffen uns sagen können.

00:29:27: Andere high energy astronomical events will leave gravitational echos, too.

00:29:32: Die Verklappe von einem Star, bevor es in eine Supernova explodiert, oder sehr dünne, neutronen Stars, klingelt.

00:29:37: Alleine haben wir einen neuen Tool zu schauen.

00:29:41: Wir haben etwas, was wir nicht erwähnt haben, etwas, das revolutioniert wird, unser Verständnis der Universität.