26.08.2009 · Seit fast fünf Jahrzehnten versuchen Forscher, kosmische „Erschütterungen“ direkt nachzuweisen, doch blieben alle Bemühungen bisher erfolglos. Auch jüngste Messungen konnten keine Gravatiationswellen registrieren. Doch das ist für die Wissenschaftler keine Enttäuschung.
Von Manfred Lindinger
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Zwei riesige Laser-Interferometer mit Armlängen von zwei und vier Kilometern sollen die Gravitationswellen aufspüren
In der Nähe der amerikanischen Stadt Hanford im Bundesstaat Washington wandeln Astronomen auf den Spuren von Albert Einstein. Mit zwei riesigen Laser-Interferometern mit Armlängen von zwei beziehungsweise vier Kilometern wollen sie die Gravitationswellen aufspüren, deren Existenz der Vater der Relativitätstheorie 1916 vorausgesagt hat. Die Wellen, die etwa bei Supernovae-Explosionen sowie bei den Kollisionen von Neutronensternen oder Schwarzen Löchern entstehen sollten, würden den Raum und die Zeit gewissermaßen zum Beben bringen.
Seit fast fünf Jahrzehnten versuchen die Forscher, die kosmischen „Erschütterungen“ direkt nachzuweisen, doch blieben alle Bemühungen bisher erfolglos. Auch während der Messphase von 2005 bis 2007 haben die Astronomen der Ligo-Kollaboration, die neben den beiden Instrumenten in Hanford noch ein Interferometer in Livingston (Louisiana) betreibt, noch immer keine Gravitationswellen registriert, wie die Auswertung der Daten jetzt gezeigt hat.
Doch das Ergebnis ist für die Wissenschaftler keine Enttäuschung. Im Gegenteil. Die Daten liefern erstmals eine Obergrenze für die Stärke der Gravitationswellen, die innerhalb von Bruchteilen der ersten Sekunde nach dem Urknall entstanden sein könnten und bis heute - ähnlich wie der Mikrowellenhintergrund - eine Art Hintergrundrauschen bildeten. Nach heutiger Vorstellung dehnte sich das Universum damals rasch aus. Die elektromagnetische- und schwache Kraft formten sich, und es könnten einigen kosmologischen Modellen zufolge sogenannte kosmische Strings existiert haben. Dabei handelt sich um schleifenförmige Objekte, die sich im Zuge der inflationären Expansion ausdehnten, immer stärker zu vibrieren begannen, bis sie schließlich zerfielen, wobei sie möglicherweise einen Hintergrund von Gravitationswellen erzeugten. Diesen konnten die Forscher des Ligo-Projekts trotz der großen Empfindlichkeit der drei Interferometer nicht nachweisen („Nature“, Bd. 460, S. 990).
Damit scheiden nun einige - wenn auch exotische - Vorstellungen vom frühen Kosmos aus. Gravitationswellen, die die Erde und damit die Ligo-Interferometer erreichten, würden die kilometerlangen rechtwinkligen Arme verformen, in denen Laserstrahlen hin- und herlaufen und zur Überlagerung gebracht werden. Ein solches Interferenzmuster kann noch Längenänderungen registrieren, die kleiner sind als der Durchmesser eines Atomkerns.
Das Graviton
Gunnar Schurich (GSchurich)
- 26.08.2009, 21:00 Uhr
