Rund 100 Jahre nach Einsteins Vorhersage fingen die LIGO-Observatorien in den USA im September 2015 erstmals die Gravitationswellen von zwei sich umkreisenden Schwarzen Löchern auf, die in rund 1,3 Milliarden Lichtjahren Entfernung zur Erde verschmolzen waren. Das Erzittern der Raumzeit, ausgelöst durch Ereignisse in den Tiefen des Universums, konnte hörbar gemacht werden.
Der Nachweis wurde am 11. Februar 2016 der Weltöffentlichkeit präsentiert. Drei US-Wissenschaftler erhielten dafür 2017 den Nobelpreis, Gravitationswellenforscher aus Hannover und Potsdam waren an der Entdeckung maßgeblich beteiligt.
150 Nachweise pro Jahr
Für die nächste Beobachtungsphase, die frühestens im Juni 2022 beginnen wird, ist wegen technischer Verbesserungen mit 150 Ereignissen im Jahr zu rechnen. Wird irgendwann der Urknall zu hören sein? „Um den Urknall zu hören, was auch mein Traum ist, müssen wir auf neue Detektoren warten“, sagt Alessandra Buonanno, Direktorin am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Potsdam. „Wenn wir Glück haben, wird das frühestens 2040 bis 2050 sein.“
Rauschen statt Knall
Wenn zwei Schwarze Löcher verschmelzen, ist das Signal ein tiefes Zirpen. Es hört sich den Forschern zufolge ein bisschen wie ein „Wupp“ oder „Plopp“ an. Der Urknall werde wie ein zufälliges Rauschen klingen – ohne Harmonien, sagt die Astrophysikerin. Das neue Forschungsfeld ermöglicht Erkenntnisse zur Entstehung und Beschaffenheit des Universums.
Die Signale aus dem All empfangen die US-amerikanischen LIGO-Observatorien sowie die Detektoren Virgo in Italien und KAGRA in Japan. In der Nähe von Hannover steht der kleinere Detektor GEO 600, in dem Teile der Technik entwickelt wurden. Die Anlagen messen die Wellen mit Hilfe von Laserlicht in zwei kilometerlangen Röhren, die wie Arme rechtwinklig am Boden liegen. Läuft eine Gravitationswelle hindurch, staucht und streckt sie die Arme minimal – rund 1.000 Mal weniger als der Durchmesser eines Wasserstoffatomkerns. In Zukunft sollen Gravitationswellen noch genauer im All gemessen werden. Der Start dieser Mission namens LISA ist für 2034 geplant.