Präzisionsantenne „GEO 600“, eines der empfindlichsten Messinstrumente der Erde, nimmt den Dienst auf. Forscher wollen damit Gravitationsschwingungen nachweisen.
Der Kosmos brummt. Die Raumzeit erzittert im Takt explodierender Sonnen, kreisender Neutronensterne und verschmelzender Schwarzer Löcher, die das Universum mit einer Symphonie so genannter Gravitationswellen erfüllen. Gehört hat dieses Konzert der Sterne allerdings noch niemand. Im niedersächsischen Ruthe, wenige Kilometer südlich von Hannover, horcht künftig eine neuartige Präzisionsantenne danach. „GEO 600“ gehört zu den empfindlichsten Messinstrumenten der Erde.
Dehnen und Quetschen
Gravitations- oder Schwerewellen sind eine Vorhersage von Albert Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie. Sie dehnen und quetschen Raum und Zeit und entstehen, wenn massereiche Körper beschleunigen, abbremsen, explodieren oder zusammenstoßen. Obwohl es kaum ernsthafte Zweifel an ihrer Existenz gibt, sind Gravitationswellen bisher nicht direkt gemessen worden. Den Vorhersagen zufolge sind sie in der Regel äußerst schwach.
Hörbar machen
„Dabei könnte man Gravitationswellen tatsächlich hören“, erläutert Karsten Danzmann vom Albert-Einstein-Institut der Max-Planck- Gesellschaft. „Wenn unsere Ohren rund eine Billion Mal empfindlicher wären, würde uns fortwährend Gravitationswellen-Musik darin klingen.“ Denn mit den Verzerrungen des Raumes wird auch der Hörapparat im Ohr zum Schwingen gebracht.
Erste Testmessungen erfolgreich
Gemeinsam mit Max-Planck-Kollegen und den Universitäten Hannover, Glasgow und Cardiff hat Danzmann in Ruthe den rund 6 Millionen Euro (rund 12 Millionen Mark) teuren Schwerewellen-Horchposten aufgebaut.
Die ersten Test-Messungen haben die Forscher gerade erfolgreich abgeschlossen, gleichzeitig mit zwei ähnlichen neuen Projekten in den USA, mit denen die GEO-Wissenschaftler zusammenarbeiten.
Fünf Meter Wellenhöhe
Der Nachweis von Gravitationswellen ist vor allem wegen der kosmischen Dimensionen eine Herausforderung. „Eine Supernova erzeugt am Ort des Geschehens eine Wellenhöhe von vielleicht fünf Metern.
Davon kommt hier dann aber nur noch ein Milliardstel Milliardstel Meter an“, erläutert Peter Aufmuth, der an der Universität Hannover am GEO-Projekt arbeitet.
Die Antenne auf den Feldern des Instituts für Pflanzenbau der Universität und der Tierärztlichen Hochschule Hannover besteht aus zwei 600 Meter langen Vakuum-Röhren, durch die Laserlicht leuchtet.
Mit Hilfe der Laserstrahlen wollen die Forscher Schwankungen der Tunnellängen nachweisen, die nicht mal einen Atomdurchmesser betragen. Dazu müssen sämtliche störenden Erschütterungen von Erdbeben, Autos und sogar herumlaufenden Menschen herausgefiltert werden.
Fallendes Blatt erzeugt Donnerhall
Selbst die 200 Kilometer entfernten Nordseewellen sehen die Physiker noch in ihrer Apparatur. „Ein herunterfallendes Birkenblatt ist ein Donnerhall gegen das, was da gemessen werden soll“, sagt Hermann Nicolai, Direktor am Einstein-Institut.
Eine lange Kette aktiver und passiver Dämpfungselemente filtert die störenden Schwingungen heraus, bis nur noch die Raumverzerrungen selbst übrig bleiben. Zwischen Apfelbäumen und Futtermais hoffen die Forscher jetzt auf den ersten direkten Nachweis von Gravitationswellen, womit sich nicht nur eine der wichtigsten noch nicht bestätigten Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie erfüllen würde. Mit Hilfe der Schwerewellen ließe sich auch ein völlig neuartiges Beobachtungsfenster zum Universum öffnen, unabhängig von der konventionellen Astronomie mit Radio-, Licht- oder Röntgenwellen.
(sueddeutsche.de/dpa)
Der Kosmos brummt. Die Raumzeit erzittert im Takt explodierender Sonnen, kreisender Neutronensterne und verschmelzender Schwarzer Löcher, die das Universum mit einer Symphonie so genannter Gravitationswellen erfüllen. Gehört hat dieses Konzert der Sterne allerdings noch niemand. Im niedersächsischen Ruthe, wenige Kilometer südlich von Hannover, horcht künftig eine neuartige Präzisionsantenne danach. „GEO 600“ gehört zu den empfindlichsten Messinstrumenten der Erde.
Dehnen und Quetschen
Gravitations- oder Schwerewellen sind eine Vorhersage von Albert Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie. Sie dehnen und quetschen Raum und Zeit und entstehen, wenn massereiche Körper beschleunigen, abbremsen, explodieren oder zusammenstoßen. Obwohl es kaum ernsthafte Zweifel an ihrer Existenz gibt, sind Gravitationswellen bisher nicht direkt gemessen worden. Den Vorhersagen zufolge sind sie in der Regel äußerst schwach.
Hörbar machen
„Dabei könnte man Gravitationswellen tatsächlich hören“, erläutert Karsten Danzmann vom Albert-Einstein-Institut der Max-Planck- Gesellschaft. „Wenn unsere Ohren rund eine Billion Mal empfindlicher wären, würde uns fortwährend Gravitationswellen-Musik darin klingen.“ Denn mit den Verzerrungen des Raumes wird auch der Hörapparat im Ohr zum Schwingen gebracht.
Erste Testmessungen erfolgreich
Gemeinsam mit Max-Planck-Kollegen und den Universitäten Hannover, Glasgow und Cardiff hat Danzmann in Ruthe den rund 6 Millionen Euro (rund 12 Millionen Mark) teuren Schwerewellen-Horchposten aufgebaut.
Die ersten Test-Messungen haben die Forscher gerade erfolgreich abgeschlossen, gleichzeitig mit zwei ähnlichen neuen Projekten in den USA, mit denen die GEO-Wissenschaftler zusammenarbeiten.
Fünf Meter Wellenhöhe
Der Nachweis von Gravitationswellen ist vor allem wegen der kosmischen Dimensionen eine Herausforderung. „Eine Supernova erzeugt am Ort des Geschehens eine Wellenhöhe von vielleicht fünf Metern.
Davon kommt hier dann aber nur noch ein Milliardstel Milliardstel Meter an“, erläutert Peter Aufmuth, der an der Universität Hannover am GEO-Projekt arbeitet.
Die Antenne auf den Feldern des Instituts für Pflanzenbau der Universität und der Tierärztlichen Hochschule Hannover besteht aus zwei 600 Meter langen Vakuum-Röhren, durch die Laserlicht leuchtet.
Mit Hilfe der Laserstrahlen wollen die Forscher Schwankungen der Tunnellängen nachweisen, die nicht mal einen Atomdurchmesser betragen. Dazu müssen sämtliche störenden Erschütterungen von Erdbeben, Autos und sogar herumlaufenden Menschen herausgefiltert werden.
Fallendes Blatt erzeugt Donnerhall
Selbst die 200 Kilometer entfernten Nordseewellen sehen die Physiker noch in ihrer Apparatur. „Ein herunterfallendes Birkenblatt ist ein Donnerhall gegen das, was da gemessen werden soll“, sagt Hermann Nicolai, Direktor am Einstein-Institut.
Eine lange Kette aktiver und passiver Dämpfungselemente filtert die störenden Schwingungen heraus, bis nur noch die Raumverzerrungen selbst übrig bleiben. Zwischen Apfelbäumen und Futtermais hoffen die Forscher jetzt auf den ersten direkten Nachweis von Gravitationswellen, womit sich nicht nur eine der wichtigsten noch nicht bestätigten Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie erfüllen würde. Mit Hilfe der Schwerewellen ließe sich auch ein völlig neuartiges Beobachtungsfenster zum Universum öffnen, unabhängig von der konventionellen Astronomie mit Radio-, Licht- oder Röntgenwellen.
(sueddeutsche.de/dpa)
