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Am Albert Einstein Institut in Golm arbeitet man beflissen an der Messung von Gravitationswellen Von Susanne Milde Forschungsprojekte im Weltraum werfen ihre Schatten schon Jahre vor ihrem tatsächlichen Start voraus. Davon war jetzt auch im Golmer Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut/AEI) etwas zu spüren: 60 Nachwuchswissenschaftler aus aller Welt beschäftigten sich dort vor kurzem eine Woche lang intensiv mit der Physik von Schwarzen Löchern und Neutronensternen. Es ging um ihre Rolle als Quelle für Gravitationswellen. Der direkte experimentelle Nachweis von Gravitationswellen gehört zu den größten Herausforderungen der modernen Physik. Sie werden voraussichtlich ab 2013 mit Hilfe der Laser Interferometer Space Antenna (LISA), einem gemeinsamen Vorhaben von ESA und NASA, im Weltraum gemessen werden können. „LISA wird das größte, je von Menschenhand geschaffene Gebilde sein“, erklärt Dr. Sascha Husa, einer der Organisatoren des Seminars. Die Messfläche der drei in Form eines Dreiecks im All postierten Satelliten soll knapp 14 Millionen Quadratkilometern (!) betragen. Zwischen den Satelliten werden fünf Millionen Kilometer lange Laserarme minimale Abweichungen registrieren. An der Entwicklung des Projektes sind mit Prof. Karsten Danzmann und Prof. Bernard Schutz zwei Direktoren des Golmer AEI federführend beteiligt. Sternexplosionen, Kollisionen Schwarzer Löcher mit Neutronensternen und andere kosmische Katastrophen erzeugen Gravitationswellen, die den Raum dehnen und stauchen. In der Allgemeinen Relativitätstheorie sagte Albert Einstein ihre Existenz schon vor rund 90 Jahren voraus. Dass man sie im täglichen Leben nicht bemerkt, liegt an der unvorstellbar geringen Größe der Stauchungen und Dehnungen. Deshalb glaubte Einstein nicht daran, dass Gravitationswellen jemals direkt gemessen werden könnten. Vermutlich irrte er sich in diesem Punkt. Schon heute arbeiten weltweit fünf erdgebundene Gravitationswellendetektoren daran, Gravitationswellen in bestimmten Frequenzbereichen zu messen. LISA wird diese Arbeit in zusätzlichen Frequenzbereichen ergänzen. Am Boden wird unter anderem mit GEO 600 Jagd auf Gravitationswellen gemacht. Das neuartige Teleskop bei Hannover wird für die Potsdamer Forscher Bereiche des Universums „sichtbar“ machen, die der Licht- und Radiowellenastronomie verborgen sind. Große Teile des Universums werden von Dunkelwolken verdeckt oder bestehen aus nichtleuchtender Materie, die weder Licht- noch Radiowellen durchdringen können. Gravitationswellen hingegen durchdringen diese Bereiche ungehindert. Mit der Messung von Gravitationswellen, wird sich ein vollkommen neues Fenster zum Universum öffnen. Die Gravitationswellen-Astronomie wird Informationen über Objekte liefern, die für die bisherigen astronomischen Methoden unsichtbar sind. Dazu gehören auch Schwarze Löcher, deren Existenz als gesichert gilt, die aber noch nie beobachtet wurden. Wegen ihrer extrem starken Gravitation kann selbst das Licht ihnen nicht entfliehen. Sowohl die erdgebundene als auch die Gravitationswellen Astronomie im Weltraum verursacht eine enorme Datenflut. Allein GEO600 liefert täglich rund 100 GigaByte. Eine CD fasst etwa 700 MB, das heißt es entstehen 143 CDs pro Tag. Daher wurden die jungen Wissenschaftler nun bei dem vom AEI und der Uni Tübingen organisierten Treffen in Golm in die Entwicklung ganz neuer Methoden für die Datenauswertung eingeführt.

Susanne Milde