• Potsdamer Forscher und Gravitationswellen: Sensationelle Welle schwappt nach Potsdam

Potsdamer Forscher und Gravitationswellen : Sensationelle Welle schwappt nach Potsdam

Die erste Messung von Gravitationswellen ist auch für das Potsdamer Albert-Einstein-Institut ein großer Erfolg. Die Forscher aus Potsdam lieferten wichtige Messtechnik und Computermodelle - und einige sind Teil des US-Teams, dass die Welle registrierte.

Tanz der Sterne. Bei der Bewegung werden Gravitationswellen abgestrahlt.Alle Bilder anzeigen
Foto: Nasa
11.02.2016 21:45Tanz der Sterne. Bei der Bewegung werden Gravitationswellen abgestrahlt.

Potsdam - Die Nachricht von der ersten Messung einer Gravitationswelle ist nicht nur eine wissenschaftliche Sensation, sondern auch ein enormer Erfolg für die Potsdamer Forschung. Das Potsdamer Max Planck Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut) ist an der Messung der mysteriösen Wellen beteiligt gewesen, bei Hannover betreibt das Institut den Mess-Detektor Geo600. Für die Zukunft ist eine Satellitenmission Lisa geplant, im Weltall soll eine Millionen Quadratmeter umfassendes Messdreieck aus drei Satelliten entstehen.

Ohne die Potsdamer Technologie wäre die Entdeckung nicht möglich gewesen

Potsdamer Gravitationsforscher arbeiten bereits seit Langem an der Messung dieser Wellen, die nun letztendlich den finalen Beweis für die vor 100 Jahren von Albert Einstein formulierte Allgemeine Relativitätstheorie erbringt. Dass ein solcher wissenschaftlicher Durchbruch eines Nobelpreises würdig sein dürfte, ist klar. Ohne die am Potsdamer Albert-Einstein-Institut (AEI) und im deutsch-britischen GEO600-Detektor entwickelten Technologien wäre die Entdeckung der Ligo-Forschungsgruppe – dem Team aus internationalen Forschern, dem die Messung geglückt ist – nicht möglich gewesen. Die meisten Technologien, die das Ligo-System so empfindlich gemacht haben, kommen vom AEI und vom GEO600.

Gravitationswellen sind Verzerrungen der Raumzeit und entstehen laut Einsteins Theorie bei besonders energiereichen Ereignissen im Universum – beispielsweise bei heftigen Sternexplosionen oder durch Schwarze Löcher, die ineinander stürzen. Mit ihrer Hilfe erwarten die Forscher, bis dicht an den Ursprung des Universums zurückschauen zu können. Sie erhoffen sich wichtige Hinweise auf die Entstehung des Universums nach dem Urknall. Der erste direkte Nachweis von Gravitationswellen werde auch ein neues Fenster zur sonst unsichtbaren „dunklen“ Seite des Universums öffnen.

Das Signal ist für die Forscher wie ein Lehrbuch

„Wenn man sich dieses Signal anschaut, ist es wie aus dem Lehrbuch“, sagte Karsten Danzmann vom AEI den PNN. Der Direktor des Instituts, Hermann Nicolai, wertete den Nachweis als Meisterleistung seiner Kollegen. Bedeutend sei er, weil die Detektion von Gravitationswellen ein neues Zeitalter der Physik einläute: „Damit könnten wir dann bis zum Anfang des Universums zurückschauen – und so vielleicht neue Einsichten gewinnen, wie die Physik im ganz Großen mit der im ganz Kleinen zusammenhängt“, so Nicolai. Die Gravitationsphysik mit der Quantentechnik unter einen Hut zu bringen, ist seit vielen Jahren Ziel der Forschung – bislang vergebens. Albert Einstein glaubte, Gravitationswellen wären zu schwach, um sie nachzuweisen, und er glaubte nicht an die Existenz Schwarzer Löcher. „Ich denke, dass er nichts dagegen hätte, sich geirrt zu haben“, sagte Bruce Allen vom AEI.

In Deutschland wurde das Signal zuerst bemerkt

Zwei Forscher des AEI-Instituts in Hannover hatten das Signal aus den USA als erste bemerkt. Das sei vormittags gewesen, als die US-Forscher wegen der Zeitverschiebung noch schliefen, erzählt Bruce Allen. An dem Jahrhunderterfolg war er zusammen mit seinen AEI-Kolleginnen und Kollegen Alessandra Buonanno und Karsten Danzmann beteiligt - alle drei sind Direktoren am AEI. Bruce Allen stellt mit seinem Supercomputer in Hannover wichtige Rechenkapazitäten und Methoden für die Auswertung der Daten zur Verfügung. Sein Kollege Buonanno liefert Modelle zu den Wellenformen – das erleichtert den Datenanalysten die Suche. Der dritte aus dem AEI-Forscherteam, Karsten Danzmann, betreibt in dem Labor in Hannover Technologieentwicklung und den Aufbau des Geo600-Labors. Danzmann hat ebenso wie der ehemalige AEI-Direktor Bernard Schutz unermüdlich für den Aufbau des Bereiches und die Finanzierung der Projekte gearbeitet. Dank seiner Bemühungen spielt er in der internationalen Gravitationswellenforschung eine tragende Rolle.

Das Golmer Institut hat zusammen mit der Uni Hannover und der GEO-Collaboration entscheidend zum Ligo-Erfolg beigetragen: Sie lieferten die zur Präzisionsmessung erforderlichen Hochleistungslaser, effiziente Datenanalyse-Methoden und Modelle zur Gravitationswellen-Detektion. Die Ergebnisse von Ligo geben dem nächsten Vorhaben der Potsdamer Forscher Auftrieb: Das Satelliten-Projekt Lisa soll vom Jahr 2034 an Gravitationswellen aufspüren. Mit der Entdeckung hat die Gravitationswellenastronomie endgültig begonnen.

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