{"id":23713,"date":"2017-06-05T06:18:26","date_gmt":"2017-06-05T04:18:26","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2017\/06\/05\/der-dritte-nachweis-von-gravitationswellen-und-der-beginn-einer-voellig-neuen-art-von-astronomie\/"},"modified":"2025-05-14T16:31:19","modified_gmt":"2025-05-14T14:31:19","slug":"der-dritte-nachweis-von-gravitationswellen-und-der-beginn-einer-voellig-neuen-art-von-astronomie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2017\/06\/05\/der-dritte-nachweis-von-gravitationswellen-und-der-beginn-einer-voellig-neuen-art-von-astronomie\/","title":{"rendered":"Der dritte Nachweis von Gravitationswellen ist der Beginn einer v\u00f6llig neuen Art von Astronomie"},"content":{"rendered":"<p>LIGO hat das dritte Mal Gravitationswellen beobachtet! Nach der grandiosen <a href=\"https:\/\/scienceblogs.de\/astrodicticum-simplex\/2016\/02\/11\/was-koennen-und-wozu-braucht-man-gravitationswellen\/\">ersten Entdeckung im letzten Jahr<\/a> und dem wenige Monate sp\u00e4ter folgenden <a href=\"https:\/\/scienceblogs.de\/astrodicticum-simplex\/2016\/06\/16\/die-entdeckung-der-zweiten-gravitationswelle-und-warum-ich-keine-schlagzeilen-ueber-die-entdeckung-von-gravitationswellen-mehr-lesen-will\/\">zweiten Nachweis<\/a> konnten nun das dritte Mal zwei schwarze L\u00f6cher bei der Kollision beobachtet werden. Beziehungsweise die Gravitationswellen detektiert werden, die bei so einer Kollision stattfinden (<a href=\"https:\/\/journals.aps.org\/prl\/abstract\/10.1103\/PhysRevLett.118.221101#fulltext\">&#8222;GW170104: Observation of a 50-Solar-Mass Binary Black Hole Coalescence at Redshift 0.2&#8220;<\/a>).<\/p>\n<figure id=\"attachment_24713\" aria-describedby=\"caption-attachment-24713\" style=\"width: 500px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/BlackHoleArt-scaled.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/BlackHoleArt-scaled.jpg\" alt=\"K\u00fcnstlerische Darstellung kollidierenden schwarzer L\u00f6cher (Bild: IGO\/Caltech\/MIT\/Sonoma State (Aurore Simonnet)) \" width=\"500\" height=\"400\" class=\"size-medium wp-image-24713\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-24713\" class=\"wp-caption-text\">K\u00fcnstlerische Darstellung kollidierenden schwarzer L\u00f6cher (<a href=\"https:\/\/www.ligo.caltech.edu\/page\/press-release-gw170104\">Bild: IGO\/Caltech\/MIT\/Sonoma State (Aurore Simonnet)<\/a>)<br \/><\/figcaption><\/figure>\n<p>Warum ist das interessant? Nat\u00fcrlich erst Mal weil es interessant IST! Immerhin geht es um schwarze  L\u00f6cher die verschmelzen und dabei die gesamte Raumzeit zum Wackeln bringen; so sehr dass die Messger\u00e4te auf der Erde das wahrnehmen k\u00f6nnen. Aber dieser dritte Nachweis ist auch aus anderen Gr\u00fcnden ziemlich wichtig. Und zwar aus diesen:<\/p>\n<ul>\n<li>Bei dem von LIGO beobachteten Ereignis sind zwei schwarze L\u00f6cher mit der 19fachen bzw. 32fachen Masse der Sonne zu einem schwarzen Loch mit der 49fachen Masse der Sonne verschmolzen. Und nein, das ist kein Rechenfehler! Die zwei Sonnenmassen die bei der Addition verschwunden sind, sind nicht tats\u00e4chlich verschwunden: Diese Masse wurde bei der Verschmelzung w\u00e4hrend eines Sekundenbruchteils direkt in Form Energie als Gravitationswelle abgestrahlt. Diese zwei fehlenden Sonnenmassen sind also eigentlich genau das, was LIGO gemessen hat (und wie man sowas misst habe ich unter anderem <a href=\"https:\/\/scienceblogs.de\/astrodicticum-simplex\/2016\/06\/03\/sternengeschichten-folge-184-gravitationswellen\/\">hier<\/a> genauer erkl\u00e4rt<\/a>). Das sind gewaltige Energie und WIE gewaltig das ist zeigt die Tatsache dass dieser dritte Nachweis der <b>bisher entfernteste Nachweis<\/b> war. 3 Milliarden Jahre haben die Gravitationswellen &#8211; die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten &#8211; bis zu den Detektoren auf der Erde gebraucht! (Bei den beiden F\u00e4llen davor waren es &#8222;nur&#8220; 1,3 und 1,4 Milliarden Jahre). <\/li>\n<li>Es war der dritte Nachweis in knapp 1,5 Jahren! Schon die erste erfolgreiche Messung fand im Wesentlichen schon unmittelbar nach dem Einschalten des Ger\u00e4ts statt. Sobald der Detektor von LIGO aufger\u00fcstet und einsatzbereit war, hatte man das erste Ereignis beobachtet und jetzt sind wir schon bei drei F\u00e4llen. Best\u00e4tigten F\u00e4llen; ich gehe davon aus dass die Wissenschaftler noch jede Menge Kandidaten in ihren Datenbanken haben die sie erst noch pr\u00fcfen m\u00fcssen. Dass LIGO so schnell so viel Erfolg hat ist ein Zeichen daf\u00fcr, dass <b>Gravitationswellenereignisse wirklich h\u00e4ufig sind<\/b>. Und das bedeutet, dass da drau\u00dfen noch eine ganz neue Welt an physikalisch-astronomischen Ph\u00e4nomenen auf unserer Erforschung wartet!<\/li>\n<li>Der wichtigste Punkt aber ist: <b>Es gibt tats\u00e4chlich eine Gravitationswellenastronomie!<\/b>. LIGO ist mehr als nur ein Messger\u00e4t das &#8222;Ding&#8220; macht, wenn es eine Gravitationswellen registriert. Obwohl: Eigentlich IST es ein Messger\u00e4t das &#8222;Ding&#8220; macht, wenn es eine Gravitationswelle registriert. Aber in diesem &#8222;Ding&#8220; stecken jede Menge Informationen und das &#8222;O&#8220; in der Abk\u00fcrzung LIGO steht dort v\u00f6llig zurecht. Es steht dort, weil es sich um &#8222;Laser Interferometer Gravitationswellen-Observatorium&#8220; handelt. Und es ist tats\u00e4chlich ein Observatorium mit dem man das machen kann, was man an Observatorien eben so macht: Astronomie! Wir wissen dank LIGO nicht nur, dass es Gravitationswellen gibt. Wir k\u00f6nnen damit auch jede Menge viel grundlegendere Informationen \u00fcber das Universum sammeln. Das sieht man zum Beispiel schon in diesem Diagramm:<\/li>\n<\/ul>\n<figure id=\"attachment_24712\" aria-describedby=\"caption-attachment-24712\" style=\"width: 500px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/BHmassChartGW17-scaled.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/BHmassChartGW17-scaled.jpg\" alt=\"Von LIGO studierte schwarze L\u00f6cher (blau) und vorher mit anderen Methoden untersuchte L\u00f6cher (violett) (Bild: IGO\/Caltech\/MIT\/Sonoma State (Aurore Simonnet))\" width=\"500\" height=\"346\" class=\"size-medium wp-image-24712\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-24712\" class=\"wp-caption-text\">Von LIGO studierte schwarze L\u00f6cher (blau) und vorher mit anderen Methoden untersuchte L\u00f6cher (violett) (<a href=\"https:\/\/www.ligo.caltech.edu\/page\/press-release-gw170104\">Bild: IGO\/Caltech\/MIT\/Sonoma State (Aurore Simonnet)<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Die kleinen violetten Kreis stellen die schwarzen L\u00f6cher dar, die wir bisher mit der klassischen Astronomie erforscht haben. Die blauen Kreise sind die schwarzen L\u00f6cher die LIGO untersucht hat und die Gr\u00f6\u00dfe der Kreise entspricht ihrer Masse. Man sieht sofort dass die kollidierenden L\u00f6cher von LIGO einer ganz anderen Klasse angeh\u00f6ren und in einem Massenbereich liegen, von dem wir vorher nichts wussten. Mit dieser reinen Entdeckung h\u00f6rt es aber noch lange nicht auf. Mit diesem dritten Nachweis haben wir auch schon einen ersten Schritt getan die Entstehung solcher Doppel-L\u00f6cher zu verstehen. Es handelt sich dabei ja immer um zwei schwarze L\u00f6cher die einander umkreisen. Und so ein System kann auch zwei verschiedene Arten entstehen: Entweder es beginnt mit einem normalen Doppelsternsystem bei dem die beiden Sterne nach Ende ihres Lebens jeweils zu schwarzen L\u00f6chern werden. Oder aber die schwarzen L\u00f6cher sind individuell entstanden und zwar in einem dicht besiedelten Sternhaufen. Durch die gravitative Wechselwirkung sind die schweren, dichten L\u00f6cher dann immer weiter ins Zentrum des Haufens gewandert, wo sie sich dann zu Paaren zusammen finden konnten. <\/p>\n<p>Damit aber am Ende ein so massereiches schwarzes Loch \u00fcbrig bleibt, muss der Stern aus dem es entsteht ebenfalls entsprechend massereich sein und darf im Lauf seines Lebens nicht zu viel Masse verlieren, zum Beispiel durch starke Sternwinde. Sowas findet man eher bei Sternen die eine geringe &#8222;Metallizit\u00e4t&#8220; haben. Mit diesem Begriff bezeichnet man in der Astronomie die Menge an schweren Elementen abseits von Wasserstoff und Helium und die LIGO-L\u00f6cher m\u00fcssen in einer Umgebung entstanden sein, deren Metallizit\u00e4t niedriger ist als wir es im Sonnensystem gewohnt sind. Die Metallizit\u00e4t ist aber auch ein Ma\u00df f\u00fcr das Alter, denn das Universum hat ja nur mit Wasserstoff und Helium begonnen; die ganzen anderen Elemente kamen erst im Laufe der Zeit durch  die Kernfusion im Inneren  der Sterne hinzu. <\/p>\n<p>Das ist aber noch nicht alles was wir dank LIGO \u00fcber die Entstehung schwarzer L\u00f6cher sagen k\u00f6nnen. Die Verschmelzung zweier L\u00f6cher kann man sehr gut im Computer simulieren und das <a href=\"https:\/\/scienceblogs.de\/astrodicticum-simplex\/2016\/02\/23\/einstein-im-computer-gravitationswellen-und-die-numerische-relativitaet\/\">macht nicht nur ihre Identikation erst m\u00f6glich<\/a> sondern erlaubt auch  genauere Analysen. Die gemessenen Gravitationswellen sind zum Beispiel leicht unterschiedlich je nachdem ob die beiden schwarzen L\u00f6cher sind in der gleichen Richtung um ihre eigene Achse drehen in der sie auch  umeinander laufen oder nicht. Beim aktuellen LIGO-Ereignis tun sie das nicht und das ist interessant! W\u00fcrden die Doppel-L\u00f6cher n\u00e4mlich aus Doppelsternsystemen entstehen, dann sollten die Rotationsrichtungen gleich ausgerichtet sein, da beide Sterne aus der gleichen Staubwolke entstanden sind und sich daher auch gleich drehen. Was dann auch f\u00fcr die aus ihnen entstanden L\u00f6cher gelten muss. Ist die Rotation nicht gleich ausgerichtet, dann ist das ein Zeichen f\u00fcr einen individuellen Ursprung der beiden Paare des Loch-Systems und eine sp\u00e4tere Bildung des Systems; so wie oben beschrieben im Zentrum eines Sternhaufens.<\/p>\n<p>Nat\u00fcrlich sind die drei Beobachtungen  die wir bis jetzt haben noch nicht ausreichend  um verl\u00e4ssliche Aussagen \u00fcber die Entstehung solcher Paare machen zu k\u00f6nnen. Da brauchen wir noch mehr Daten. Aber wir wissen jetzt eben nicht nur, dass wir solche Aussagen irgendwann machen k\u00f6nnen sondern auch dass wir genug solcher Daten sammeln werden k\u00f6nnen!<\/p>\n<p>Die Gravitationswellen sind da drau\u00dfen. Das Universum ist voll mit ihnen und sie enthalten genau so viele und wertvolle Informationen \u00fcber den Kosmos wie das die elektromagnetische Strahlung tut auf die sich die Astronomie bisher konzentriert hat. Aber LIGO wird weiter beobachten. LIGO wird besser werden. LIGO wird erweitert werden und wenn demn\u00e4chst der europ\u00e4ische VIRGO-Detektor ebenfalls startbereit ist k\u00f6nnen die Daten kombiniert werden um nicht nur zu wissen, dass etwas passiert ist sondern auch WO es am Himmel stattgefunden hat. <\/p>\n<p>Ich bin mir ganz sicher, dass die Gravitationswellenastronomie in den n\u00e4chsten Jahren rasant neue Erkenntnisse liefern wird. So wie wir Jahrzehnte nach den ersten Planeten anderer Sterne gesucht haben, 1995 endlich erfolgreich waren und nach diesen ersten \u00fcberraschenden Ergebnissen heute, kaum 20 Jahre sp\u00e4ter, ein <a href=\"https:\/\/scienceblogs.de\/astrodicticum-simplex\/2013\/04\/07\/die-wunderbare-welt-der-exoplaneten-die-komplette-serie\/\">v\u00f6llig anderes Bild des Universums haben<\/a> werden wir in 20 Jahren unsere Welt dank der Gravitationswellen ganz anders betrachten als heute. Wir werden die Dinge besser verstehen, die wir heute noch r\u00e4tselhaft finden. Und wir werden Ph\u00e4nomene entdecken von denen wir heute noch nicht einmal wissen, das wir sie entdecken k\u00f6nnen!<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vg09.met.vgwort.de\/na\/f414ca4ff7db4baab8211fd9188aa9ae\" width=\"1\" height=\"1\" alt=\"\"><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>LIGO hat das dritte Mal Gravitationswellen beobachtet! 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