Im letzten Jahrzehnt machten Astronomen eine bedeutende Entdeckung und bestätigten die Existenz von Gravitationswellen. Diese seit langem theoretisierten Wellen in der Raumzeit entstehen, wenn extrem massereiche Körper wie zwei Schwarze Löcher entstehen kollidieren und erzeugen Schocks, die sich über das ganze Universum ausbreiten und über Millionen von Lichtjahren hinweg nachgewiesen werden können weg.
Nun hat eine 15-jährige Studie weitere Beweise für diese Gravitationswellen geliefert, auch für solche mit sehr niedrigen Frequenzen. Ein großes internationales Team in der Zusammenarbeit des North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves (NANOGrav) nutzte drei bodengestützte Teleskope, das Arecibo-Observatorium in Puerto Rico, das Green Bank Telescope in West Virginia und das Very Large Array in New Mexico, zu beobachten Pulsare. Diese rotierenden Neutronensterne geben regelmäßige Energieimpulse ab, die durch Gravitationswellen beeinflusst werden können. Durch die Suche nach kleinen Abweichungen in den Impulsen konnten die Forscher erkennen, wie sich die Raumzeit kräuselt.
Wenn massereiche Objekte wie Schwarze Löcher verschmelzen, können sich die von ihnen abgegebenen Gravitationswellen überlappen und ein Hintergrundbrummen erzeugen, das sich auf das Timing des Pulsars auswirkt.
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„Mit der Bestätigung der Gravitationswellen besteht unser nächstes Ziel darin, diese Beobachtungen zur Untersuchung zu nutzen Quellen, die dieses himmlische Summen erzeugen“, erklärte die Forscherin Sarah Vigeland von der University of Wisconsin-Milwaukee A Stellungnahme. Eine Möglichkeit besteht darin, dass das Signal von Paaren supermassereicher Schwarzer Löcher ausgeht, deren Masse jeweils das Millionen- oder Milliardenfache der Masse unserer Sonne übersteigt. Während diese kolossalen Schwarzen Löcher einander umkreisen, erzeugen sie niederfrequente Gravitationswellen.“
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Die Gravitationswellen bilden eine Art Hintergrundsummen, das untersucht werden kann, um mehr über Schwarze Löcher und die Entwicklung des Universums zu erfahren. Die Stärke des Summens lässt darauf schließen, dass es da draußen viele, viele Paare verschmelzender Schwarzer Löcher gibt – Hunderttausende oder sogar Millionen.
„Es ist unglaublich aufregend, dazu beigetragen zu haben, ein neues Fenster zum Universum zu öffnen“, sagte einer der Forscher, Michael Lam vom SETI-Institut.
Die Forschung wird in einer Reihe von Artikeln veröffentlicht, darunter einer in der Zeitschrift Die astrophysikalischen Tagebuchbriefe.
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