Von Guido Meyer
So ungefähr wie ein Stein, den man ins Wasser wirft und der dann konzentrische Wellen auslöst, kann man sich auch die Entstehung der Gravitationswellen vorstellen. Ist der "Stein" zum Beispiel ein Schwarzes Loch, sendet es Gravitationswellen in alle Richtungen, die auf ihrem Weg mit Lichtgeschwindigkeit durch die Galaxis alle Objekte, auf die sie treffen, sowie das All an sich zunächst ein Stück auseinanderziehen und dann zusammendrücken.
Wir wissen durch unsere astronomischen Beobachtungen, dass im Zentrum jeder Galaxie ein massives Schwarzes Loch sitzt, das so stark und schwer ist wie bis zu eine Milliarde gewöhnlicher Schwarzer Löcher. Da sich die Galaxien durch den Raum bewegen, tun dies auch die Schwarzen Löcher in ihnen. Stoßen sie zusammen, sind die entstehenden Gravitationswellen so stark, dass LISA sie wird entdecken können. Ein solches Instrument hatten wir bislang noch nicht,
erklärt Sathyaprakash vom Department of Physics and Astronomy der Cardiff University in Wales. LISA ist nicht etwa seine Assistentin, sondern ein eher unfeminines Wesen, das mit Vor- und Nachnamen Laser Interferometer Space Antenna heißt. Eigentlich ist LISA sogar eine Außerirdische, denn dieses Geschöpf wird seinen Forschungsarbeiten nicht auf der Erde nachgehen.
LISA besteht aus drei einzelne Raumsonden, die die Sonne genauso umkreisen wie Erde und Mond, aber mit jeweils anderen Bahnneigungen. Sie formen ein gleichseitiges Dreieck mit gedachten Seitenlängen von fünf Millionen Kilometern. Zwischen den drei Bestandteilen werden ständig Laserstrahlen hin- und hergeschickt und die Zeit gemessen, die sie für ihre Reise benötigen. Bewegt sich nun eine Gravitationswelle durch diese riesige Anlage hindurch, verformt sie für kurze Zeit den Raum und die Wegstrecke der Laserstrahlen ändern sich. So wollen wir diesen Schwerkraftfeldern auf die Spur kommen.
Diese Idee von LISA ist nicht ganz neu. Derzeit laufen in Niedersachsen die ersten Versuche mit dem Gravitationswellendetektor GEO 600, der Ende des Jahres seinen regulären Betrieb aufnehmen soll. Auch an diesen Experimenten ist Sathyaprakash mit seinen Kollegen aus Glasgow und Hannover beteiligt. LISA allerdings wird einen Schritt weitergehen und - ähnlich wie das Weltraumteleskop Hubble - die Messungen direkt im All vornehmen, ohne Störungen durch den Einfluss der Erde.
Bei der Weltall-Version bewegen wir uns in einem anderen Frequenz-Spektrum. GEO 600 und auch seine irdischen Nachfolger können Gravitationswellen im Bereich von einem bis zu zehn Kilohertz entdecken. Das wären zum Beispiel Supernova-Explosionen. Die im unmittelbaren Weltraum arbeitenden Detektoren jedoch reichen von 0,1 Millihertz bis zu einem Hertz, suchen also genau in dem Frequenzbereich, in dem kollidierende supermassive Schwarze Löcher ihre Schwerkraftwellen abstoßen sollten.
Bei der guten LISA handelt es sich um ein gemeinsames Projekt der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA und der europäischen Weltraumagentur Esa. Die Finanzierung durch beide Partner ist - zumindest derzeit noch - gesichert, Starttermin soll 2011 sein; kurze Zeit später sollten sich die ersten Wellen bemerkbar machen.
So ungefähr wie ein Stein, den man ins Wasser wirft und der dann konzentrische Wellen auslöst, kann man sich auch die Entstehung der Gravitationswellen vorstellen. Ist der "Stein" zum Beispiel ein Schwarzes Loch, sendet es Gravitationswellen in alle Richtungen, die auf ihrem Weg mit Lichtgeschwindigkeit durch die Galaxis alle Objekte, auf die sie treffen, sowie das All an sich zunächst ein Stück auseinanderziehen und dann zusammendrücken.
Wir wissen durch unsere astronomischen Beobachtungen, dass im Zentrum jeder Galaxie ein massives Schwarzes Loch sitzt, das so stark und schwer ist wie bis zu eine Milliarde gewöhnlicher Schwarzer Löcher. Da sich die Galaxien durch den Raum bewegen, tun dies auch die Schwarzen Löcher in ihnen. Stoßen sie zusammen, sind die entstehenden Gravitationswellen so stark, dass LISA sie wird entdecken können. Ein solches Instrument hatten wir bislang noch nicht,
erklärt Sathyaprakash vom Department of Physics and Astronomy der Cardiff University in Wales. LISA ist nicht etwa seine Assistentin, sondern ein eher unfeminines Wesen, das mit Vor- und Nachnamen Laser Interferometer Space Antenna heißt. Eigentlich ist LISA sogar eine Außerirdische, denn dieses Geschöpf wird seinen Forschungsarbeiten nicht auf der Erde nachgehen.
LISA besteht aus drei einzelne Raumsonden, die die Sonne genauso umkreisen wie Erde und Mond, aber mit jeweils anderen Bahnneigungen. Sie formen ein gleichseitiges Dreieck mit gedachten Seitenlängen von fünf Millionen Kilometern. Zwischen den drei Bestandteilen werden ständig Laserstrahlen hin- und hergeschickt und die Zeit gemessen, die sie für ihre Reise benötigen. Bewegt sich nun eine Gravitationswelle durch diese riesige Anlage hindurch, verformt sie für kurze Zeit den Raum und die Wegstrecke der Laserstrahlen ändern sich. So wollen wir diesen Schwerkraftfeldern auf die Spur kommen.
Diese Idee von LISA ist nicht ganz neu. Derzeit laufen in Niedersachsen die ersten Versuche mit dem Gravitationswellendetektor GEO 600, der Ende des Jahres seinen regulären Betrieb aufnehmen soll. Auch an diesen Experimenten ist Sathyaprakash mit seinen Kollegen aus Glasgow und Hannover beteiligt. LISA allerdings wird einen Schritt weitergehen und - ähnlich wie das Weltraumteleskop Hubble - die Messungen direkt im All vornehmen, ohne Störungen durch den Einfluss der Erde.
Bei der Weltall-Version bewegen wir uns in einem anderen Frequenz-Spektrum. GEO 600 und auch seine irdischen Nachfolger können Gravitationswellen im Bereich von einem bis zu zehn Kilohertz entdecken. Das wären zum Beispiel Supernova-Explosionen. Die im unmittelbaren Weltraum arbeitenden Detektoren jedoch reichen von 0,1 Millihertz bis zu einem Hertz, suchen also genau in dem Frequenzbereich, in dem kollidierende supermassive Schwarze Löcher ihre Schwerkraftwellen abstoßen sollten.
Bei der guten LISA handelt es sich um ein gemeinsames Projekt der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA und der europäischen Weltraumagentur Esa. Die Finanzierung durch beide Partner ist - zumindest derzeit noch - gesichert, Starttermin soll 2011 sein; kurze Zeit später sollten sich die ersten Wellen bemerkbar machen.