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Gravitationswellen: Ein neues Fenster zur Erforschung des Universums

Die Existenz von Gravitationswellen wurde bereits 1916 von Albert Einstein im Rahmen seiner Allgemeinen Relativitätstheorie vorausgesagt. Es dauerte jedoch nahezu hundert Jahre, bis es 2015 mit Hilfe von riesigen Laser-Interferometern gelang, diese unvorstellbar geringen Schwankungen des Raum-Zeit-Kontinuums nachzuweisen. Damit stiess die Astrophysik ein ganz neues Fenster zur Erforschung des Universums auf. Der ersten Detektion, die auf die Verschmelzung von zwei Schwarzen Löchern in grosser Entfernung zurückgeht, folgten weitere Ereignisse dieser Art. Insbesondere wurden im August 2017 Gravitationswellen empfangen, deren Quelle die Verschmelzung von zwei Neutronensternen sein muss, denn das Ereignis wurde auch mit Teleskopen und Satelliten ‚gesichtet’. 

Es gibt konkrete Pläne der ESA (European Space Agency), ein Gravitationswellen-observatorium im Weltall zu plazieren:  LISA (Laser Interferometer Space Antenna) besteht aus einer Anordnung von drei Raumsonden, die in Form eines nahezu

gleichseitigen Dreiecks (Seitenlänge 2,5 Millionen Km) hinter der Erde entlang der Erdbahn um die Sonne kreisen. Um gewisse Schlüsseltechnologien der hochkomplexen LISA-Mission vorgängig zu erproben, wurde 2015/6 die LISA Pathfinder Mission durchgeführt. Diese war so erfolgreich, dass mit der Planung der LISA-Mission unverzüglich begonnen wurde. LISA soll voraussichtlich 2034 gestartet werden und so empfindlich sein, dass damit selbst die beim Urknall entstandenen Gravitationswellen nachweisbar würden.

 

Der Referent leitet die Gruppe „Gravitation und Astrophysik“ am Physik-Institut der Universität Zürich und ist an der Planung des LISA-Projekts beteiligt.