15 Jahre … so lange brauchten Astronomen, um unser Universum zum ersten Mal summen zu hören. Dies gelang ihnen durch den Einsatz großer Teleskope und toter Sterne. Hunderte Wissenschaftler aus aller Welt haben zu diesem großen Durchbruch beigetragen. Doch was genau haben Wissenschaftler herausgefunden? Wie haben sie das gemacht? Und was bedeutet das für uns? Der Wissenschaftsjournalist Martijn Peters erklärt.
„Die Wissenschaftler haben Gravitationswellen entdeckt“, beginnt Peters. „Genauer gesagt haben sie das Echo des Summens gehört. Eine Art Hintergrundgeräusch aus unserem Universum. Eine solche Gravitationswelle ist eine Falte in der Raumzeit, die bei extrem energiereichen und heftigen Ereignissen in unserem Universum entsteht. Zum Beispiel die Kollision zweier Schwarzer Löcher. Man kann diesen Zusammenstoß ein wenig damit vergleichen, einen Stein in einen Teich zu werfen. Diese Wellen breiten sich dann mit Lichtgeschwindigkeit durch unser Universum aus.“
Albert Einstein sagte die Existenz dieser Gravitationswellen bereits 1916 voraus, doch es dauerte fast 100 Jahre, bis Wissenschaftler sie beobachteten und ihre Existenz nachwiesen. „Im Jahr 2015 beobachteten Astronomen erstmals eine solche Gravitationswelle. Was ist also das Neue an dieser Entdeckung? Nun, das war damals eine kurzwellige Gravitationswelle, nur ein paar tausend Meilen lang. So einfacher zu beobachten. Aber jetzt haben sie das Summen von Gravitationswellen gehört, die einen Durchmesser von Lichtjahren haben und eine lange Wellenlänge haben.“
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„Wenn Sie wissen, wie gigantisch unser Universum ist, fragen Sie sich vielleicht, warum unser Universum nicht ein ständiges Summen von Gravitationswellen ist, die durch alle möglichen Dinge verursacht werden, die in ihm vorgehen. Dass wir das nicht beobachten können, liegt daran, dass unsere Erde einfach zu klein ist. Mit den Instrumenten, die wir jetzt haben, werden Sie diese Lichtjahre breiten Gravitationswellen nicht erkennen.
Und so kamen die Wissenschaftler auf eine geniale Idee. „Sie verwendeten tote Sterne, Pulsare. Das sind Neutronensterne, die blitzschnell rotieren und dabei Licht aussenden“, erklärt Peters. „Sie sind sozusagen riesige Leuchttürme in unserer Galaxie, von denen man genau weiß, wann man mit einem Lichtblitz rechnen muss. Aber wenn eine solche Welle der Raumzeit zwischen uns und dem Pulsar kommt, verändert sich plötzlich die Dauer der Blitze.“
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Die Wissenschaftler nutzten Dutzende dieser Pulsare, um ein gigantisches Teleskop von der Größe unserer Milchstraße zu bauen, das endlich den Fingerabdruck dieser langwelligen Gravitationswellen zeigte. „Es ist fantastisch, dass wir mit unserem Einfallsreichtum jetzt dem Symphonieorchester unseres Universums mit toten Sternen lauschen können.“
„Diese neue Entdeckung eröffnet uns eine völlig neue Welt. Es gibt uns die Möglichkeit, allerlei Neues über unser Universum zu erfahren, etwa über den Lebensverlauf von Galaxien wie unserer Milchstraße. Langwellige Gravitationswellen können durch verschiedene Ereignisse verursacht werden. Von der Verschmelzung supermassereicher Schwarzer Löcher bis zur rasanten Expansion des Weltraums nach dem Urknall. Auf einen Schlag betrachten wir das Universum nun mit einer ganz anderen Art.“
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