An den Grenzen der Technik - scinexx | Das Wissensmagazin
Anzeige
Anzeige

An den Grenzen der Technik

Vorgänge zu komplex für heutige Modelle und Simulationen

Von entscheidender Bedeutung für den Erfolg der Gravitationswellen- Detektoren und auch für kosmologische Forschungen ist die Frage, wie häufig sich kurze Gamma Ray Bursts ereignen. Die von mehreren Astrophysikern, wie Chris Belczynski von der New Mexico State University und Richard O‘Shaughnessy von der Northwestern University vorgetragenen Werte demonstrierten, wie weit die Astronomen noch von einem umfangreichen Verständnis dieser Vorgänge entfernt sind.

Wenn im Rechner ein Schwarzes Loch mit 2,5 Sonnenmassen und ein Neutronenstern mit 1,6 Sonnenmassen kollidieren, entsteht ein gewaltiger Strudel und die Materie erhitzt sich. © Maximilian Ruffert, The University of Edinburgh

Für eine durchschnittliche Galaxie wie die Milchstraße erwartet man zwischen drei und 200 Kollisionen von zwei Neutronensternen pro einer Million Jahre. Gemischte Systeme aus einem Neutronenstern und einem Schwarzen Loch sind zwar noch seltener, lassen sich aber bis in größere Entfernungen nachweisen.

Damit stehen die Chancen für GEO 600 und LIGO im Moment noch nicht sehr gut für einen Nachweis. Erst von etwa 2014 an, wenn die Anlagen mit neuer Technik ausgestattet worden sind, sollten pro Jahr einige zehn Ereignisse nachweisbar sein. Aufmuth zeigte sich jedoch angesichts der Unsicherheit der Vorhersagen gelassen. Die Gravitationswellen-Detektoren in Deutschland und den USA laufen jedenfalls und werden immer genauer. Wenn sie eine Welle nachgewiesen haben, werden Theoretiker ihren zeitlichen Verlauf analysieren und mit Computermodellen vergleichen, die sie derzeit von kollidierenden Objekten machen.

„Kosmische“ Abstürze reihenweise

Diese Rechnungen treiben momentan verfügbare Computer an ihre Grenzen. Wenn sich nämlich ein Schwarzes Loch oder ein Neutronenstern bewegt, verbiegen diese Körper unablässig das Raumgewebe und sie verändern überdies den Lauf der Zeit. Die Raumzeit wird somit selbst zu einer variablen physikalischen Größe, die bei jedem Simulationsschritt neu berechnet werden muss.

Bislang stürzten die Berechnungen regelmäßig bereits nach einem Umlauf der Körper ab oder lieferten unsinnige Ergebnisse. Doch wie Luca Baiotti und Bruno Giacomazzo vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik berichteten, hat es gerade in den vergangenen Monaten erstaunliche Fortschritte gegeben. Jetzt bleiben die Rechnungen über mehrere Umläufe hinweg stabil und auch die Form der Gravitationswelle beim Zusammenstoß lässt sich berechnen. Diese Computersimulationen werden es ermöglichen, aus den gemessenen Signalen Rückschlüsse auf die Eigenschaften der verursachenden Himmelskörper zu ziehen. Das wäre der Beginn der Gravitationswellen-Astronomie.

Anzeige

  1. zurück
  2. |
  3. 1
  4. |
  5. 2
  6. |
  7. 3
  8. |
  9. 4
  10. |
  11. 5
  12. |
  13. 6
  14. |
  15. 7
  16. |
  17. 8
  18. |
  19. weiter


Stand: 02.11.2007

Anzeige

In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Nur der Urknall war stärker
Gamma Ray Bursts – das Rätsel der kosmischen Megaexplosionen

Eine zufällige Entdeckung
Kosmischen Blitzen auf der Spur

Nachglühen im Visier
Wie entstehen Gamma Ray Bursts?

Doch keine Supernova?
Suche nach den Ursachen der kurzen Bursts

Ein Stern in der Lebenskrise
Verschmelzung zweier Neutronensterne als Ursache

Von Gammastrahlen und Geisterteilchen
Bursts als Ursprung von Neutrinoemissionen

„Rippel“ in der Raumzeit
Gravitationswellen als Prüfsteine für die Theorie

An den Grenzen der Technik
Vorgänge zu komplex für heutige Modelle und Simulationen

Diaschauen zum Thema

News zum Thema

Exotischer Radioblitz verblüfft Astronomen
Neue, bisher unbekannte Art von kosmischen Eruptionen entdeckt

Kosmische Explosion erreicht fast Lichtgeschwindigkeit
Astronomen gelingt erstmals die Geschwindigkeitsmessung von Gammastrahlenausbrüchen

Gammastrahlenausbruch sprengt Theorie
Ungewöhnlich langes und energiereiches Nachglühen entdeckt

Kosmische Explosion passt in keine Theorie
Lange Gammastrahlen-Ausbrüche ohne dazugehörige Supernova entdeckt

Gammastrahlen zeugen von "fossilem Licht" im All
Überraschende Ergebnisse könnten Auswirkungen auf bestehende physikalische Annahmen haben

Erstmals Gammablitz „live“ beobachtet
MAGIC misst Gamma Ray Burst während der Explosionsphase

Gamma-Blitz trifft Erde
Bisher stärkster Strahlenausbruch eines Magnetars registriert

Ungewöhnliche Gammastrahlenblitze entdeckt
Ganze „Population“ von Blitzen bislang unerkannt?

Dossiers zum Thema

Big Eyes - Riesenteleskope und die letzten Rätsel im Kosmos

Anzeige
Anzeige