Geheime Botschaften aus dem Weltraum: Die Entschlüsselung der Gravitationswellen

 

(Gravitationswellen: Symbolbild)

Wenn große Sterne im Weltraum, genannt Neutronensterne, zusammenstoßen, passiert etwas Besonderes. Sie erzeugen Schwingungen in der Raumzeit – das ist wie Wellen im Wasser, aber im Weltraum! Diese Schwingungen nennt man Gravitationswellen. Sie sind wie geheime Botschaften, die uns viel über die Sterne und Ereignisse verraten, die sie verursachen.

Im Jahr 2017 haben Forscher in den USA und Italien solche Gravitationswellen zum ersten Mal aufgefangen. Das war aufregend, denn es war das Ergebnis einer Kollision von Neutronensternen, nicht von Schwarzen Löchern. Luciano Rezzolla, ein Wissenschaftler an der Goethe-Universität Frankfurt, kennt sich gut mit Neutronensternen aus und hat viel über diese Wellen geforscht.

Neutronensterne sind superdichte Sterne, die aus der Asche von explodierten Sternen entstehen. Sie sind so schwer wie unsere Sonne, aber viel kleiner. Wenn zwei solche Sterne miteinander kollidieren, tanzen sie in einer Spirale umeinander und verschmelzen schließlich. Dabei werden Gravitationswellen freigesetzt, die wie Erschütterungen im Raum-Zeit-Gefüge sind. Diese Wellen reisen durch das All und können von besonderen Detektoren aufgefangen werden.

Diese Entdeckung bestätigt eine Idee von Albert Einstein, einem berühmten Physiker. Schon vor über 100 Jahren hatte er vorausgesagt, dass es solche Wellen geben könnte. Luciano Rezzolla hat mit seinen Simulationen gezeigt, dass diese Wellen uns sogar dabei helfen können, Dinge über extrem heiße und dichte Zustände der Materie herauszufinden.

Gravitationswellen könnten auch dabei helfen, ein anderes kosmisches Phänomen zu verstehen: die "Fast Radio Bursts". Das sind schnelle, intensive Signale von Radiostrahlung aus dem All. Sie sind wie kosmische Blitzlichter. Rezzolla glaubt, dass auch hier Neutronensterne eine wichtige Rolle spielen könnten.

Die Forschung in diesem Bereich basiert auf Einsteins Ideen zur Gravitation. Er hat gezeigt, dass große Massen die Raumzeit krümmen, ähnlich wie ein schwerer Ball ein Bettlaken krümmt. Dies erklärt, warum Dinge sich auf gewisse Weisen bewegen. Die Gravitationswellen sind wie Wellen auf diesem Bettlaken, die von bewegten Massen erzeugt werden.

Luciano Rezzolla und seine Kollegen erforschen weiterhin, wie Neutronensterne und ihre Kollisionen uns helfen können, das Universum besser zu verstehen. Ihre Arbeit zeigt, wie spannend Wissenschaft sein kann und wie Ideen aus der Forschung neue Geheimnisse unseres Universums enthüllen können.