Spekulation um Meilenstein der Physik: Hinweise verdichten sich: Wurden Gravitationswellen entdeckt?

Gravitationswellen gehören zu den letzten großen Mysterien der Physik. Es handelt sich um Kräuselungen der Raumzeit, die Albert Einstein vor 100 Jahren theoretisch vorhergesagt hatte. Einen direkten Beweis solcher Wellen gibt es bis heute nicht, er wäre eine Sensation. Möglicherweise wird diese am Donnerstag verkündet.

Seit Monaten kursieren Gerüchte, dass mithilfe des Gravitationswellendetektors aLigo (Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) in den USA solche Wellen erfasst wurden (einen ausführlichen Bericht finden Sie hier). Offiziell hat die Forscher-Kollaboration, an der auch Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik beteiligt sind, jeden Verdacht zurückgewiesen. Die Messungen laufen weiter, hieß es stets. Man analysiere die Daten.

Eine verräterische E-Mail - stimmt es, was da steht?

Nun hat die Ligo-Kollaboration eine Einladung zu einem „Statusbericht zur Suche nach Gravitationswellen“ veröffentlicht. Am heutigen Donnerstag um 16.30 Uhr (MEZ) sollen Medienvertreter in Washington auf den aktuellen Stand gebracht werden. Auch die Forscher des MPI für Gravitationsphysik haben nach Hannover geladen, um „aktuelle Informationen zur Gravitationswellenforschung“ zu geben. Was genau gesagt werden wird? Dazu äußert sich natürlich vorab niemand.

Bemerkenswert ist eine E-Mail, die vor einigen Tagen publik wurde. Der theoretische Physiker Clifford Burgess hatte sie an die gesamte Physik-Abteilung der McMaster University in Canada geschickt. Nicht um Gerüchte anzuheizen, sondern um seine Studenten zu motivieren, berichtete er einem "Science"-Reporter.

„Die Ligo-Gerüchte scheinen wahr zu sein“, steht in der E-Mail geschrieben. Der Befund werde offenbar im Fachblatt „Nature“ publiziert, am 11. Februar. Er selbst hat das Paper wohl nicht gesehen, er beruft sich auf Forscherkollegen, die die Publikation vor Augen hatten und ihm davon berichteten. Angeblich kommen die Gravitationswellen von zwei schwarzen Löchern, die miteinander verschmelzen. Die Autoren des Papers beziffern demnach die Sicherheit für ihren Befund mit 5,1 Sigma. Das ist ein übliches Maß in der Physik, um darzustellen, wie unwahrscheinlich es ist, dass eine mutmaßliche Entdeckung nicht durch andere, bekannte Vorgänge erklärt werden kann. Bei der Suche nach dem Higgs-Teilchen hatten sich die Forscher ebenfalls vorab geeinigt, dass sie in ihren Daten mindestens über 5 Sigma kommen müssen, um von einer Entdeckung zu sprechen.

Kommt eine Welle, wird der Detektor minimal verformt

Gravitationswellen entstehen, wenn zwei sehr große Massen - etwa schwarze Löcher oder Neutronensterne - eng umeinander kreisen. Dann wird ein Teil ihrer Energie in Gestalt dieser Wellen ins Universum abgestrahlt, wo sie mit Lichtgeschwindigkeit entlangjagen und die Raumzeit verformen. Die Deformationen sind allerdings extrem klein und für Menschen nicht wahrnehmbar. Um sie aufzuspüren, wurden mehrere Detektoren gebaut wie aLigo in den USA und Virgo und Geo600 in Europa. Grob vereinfacht funktionieren sie folgendermaßen: Sie haben zwei "Arme", deren Länge exakt bekannt ist und die kontinuierlich mit Hilfe eines Laserstrahls vermessen wird. Geht eine Gravitationswelle durch den Apparat, werden die Arme unterschiedlich gestaucht oder gestreckt, die resultierende Längenänderung wird gemessen.

Das Gemeine ist: Bei aLigo werden gelegentlich Gravitationswellen vorgetäuscht. Eine solche "Injektion" manipulierter Daten soll der Qualitätssicherung dienen. Nur drei führende Forscher wissen davon und können noch kurz vor dem Verkünden einer vermeintlichen Sensation die ganze Truppe zurückpfeifen.

Insofern bleibt die Spannung groß, was am Donnerstag der Öffentlichkeit mitgeteilt wird. Oder, um es mit einem der fleißigen Gerüchtestreuer, dem US-Physiker Lawrence Krauss zu sagen: "Stay tuned!"