Simulationen der Phänomene von schwarzen Löchern
Man geht davon aus, dass in den Zentren der meisten Galaxien supermassereiche schwarze Löcher liegen, die Millionen an Sternen verschlingen, die sich in ihrem Gravitationsfeld verfangen. Als kompaktes Binärsystem emittieren die schwarzen Löcher Gravitationswellen. Diese kompakten Binärsysteme werden EMRI genannt, oder auch extreme mass-ratio inspiral (ein Binärsystem, bei dem sich die zwei kompakten Objekte spiralförmig aufeinander zu bewegen und kurz vor ihrem Aufeinandertreffen Gravitationswellen abgeben). Die gemeinsame Mission LISA (Laser Interferometer Space Antenna; Laserinterferometer-Weltraumantenne) der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der US-amerikanischen Nationalen Luft- und Raumfahrtbehörde (NASA) soll diese niederfrequenten (im mHz-Bereich liegenden) Gravitationswellen der EMRIs aufspüren und messen. Die Beobachtung von EMRIs wird von großer Bedeutung für die Astrophysik, Kosmologie und sogar für die grundlegende Physik sein. Ziel des EU-finanzierten Lisasimico-Projekts war die Entwicklung von Techniken zur Modellierung der EMRI-Dynamik und zur Deutung ihrer Signale, die Aufschluss über die physikalischen Parameter des Systems geben. Man wollte diese Messungen so nutzen, dass man Daten zur EMRI-Wissenschaft beziehen konnte. Die Wissenschaftler entwickelten eine neue Methode zur modellhaften Darstellung der Entstehung von EMRIs und zur Gewinnung von relativ präzisem, theoretischem Wissen über die Gravitationswellenformen. Zusätzlich wurden Fortschritte im Verständnis der EMRI-Dynamik erzielt und zugleich mögliche astrophysikalische Szenarien untersucht, die zu EMRIs innerhalb des von LISA abgedeckten Gebiets führen könnten. Man geht davon aus, dass die Lisasimico-Methode zur Simulation von Gravitationswellen unschätzbar wichtige Informationen zu verschiedenen Inspiral-Mechanismen liefern kann. Die größte Errungenschaft wird sein, dass Wissenschaftler auf theoretischer Grundlage auf die Erkenntnisse der LISA-Mission vorbereitet werden. Diese Erkenntnisse werden eine neue Tür für die weitere Erkundung des Universums öffnen.
