Auf der Jagd nach Wellen im Weltraum
In Einsteins spezieller Relativitätstheorie wird die Gravitation durch die Krümmung der Raumzeit erklärt. Insbesondere massive Objekte krümmen die Raumzeit, und die Krümmung der Raumzeit bestimmt die Bewegung aller Objekte. Wellen in der Raumzeit, hervorgerufen durch die Bewegung von massiven Objekten, werden auch als Gravitationswellen bezeichnet. Es bestehen laufende Forschungsanstrengungen, um mit Interferometern Gravitationswellen auf dem Boden und im Weltraum zu erkennen. Der erste Nachweis von Gravitationswellen wird für die nächsten Jahre erwartet, und diese Beobachtungen haben das Potenzial, unser Verständnis vom Universum zu revolutionieren. Die Wissenschaftler des EU-finanzierten Projekts LOWMEDGWEST (Precise parameter estimation of gravitational waves sources of low and medium frequencies) haben sich an dieser mühsamen Forschungsarbeit beteiligt. Genauer gesagt entwickelten sie Techniken zur Extraktion von Informationen aus den beobachteten Gravitationswellen. Ein neuer numerischer Algorithmus beruht auf einer ausgewählten Teilmenge von Datenpunkten, um die beobachtete Wellenform mit der gewünschten Präzision anzunähern. Die Wissenschaftler verwendeten die neuesten Techniken der angewandten Mathematik, um den Rechenaufwand von sich überlagernden Wellenformen zu reduzieren. Die Methodik von LOWMEDGWEST kann auf alle Arten von Gravitationswellenquellen und Detektoren angewandt werden. Darüber hinaus arbeiteten die Wissenschaftler an neuen Modellen für binäre Systeme mit extremen und mittleren Massenverhältnissen. Insbesondere wurde der Einfluss von transienten Resonanzen auf solche Doppelsternsysteme untersucht, der zu Veränderungen in ihrer Entwicklung führt, um Beobachtungen mit ELISA (Evolved Laser Interferometer Space Antenna) zu verbessern. ELISA wird in 2034 an den Start gehen, um das gesamte Universum direkt mit Gravitationswellen zu vermessen. Die von LOWMEDGWEST bereitgestellten Tools und theoretischen Modelle werden helfen, Teile unseres Universums zu entdecken, die mit anderen Mitteln nicht sichtbar sind, zum Beispiel schwarze Löcher.
Schlüsselbegriffe
Raum, Gravitationswellen, Raumzeit, Interferometer, binäre Systeme
