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Aus der Stadt Forscher beobachten erstmals zwei sterbende Sterne
Hannover Aus der Stadt Forscher beobachten erstmals zwei sterbende Sterne
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17:14 16.10.2017
Von Bärbel Hilbig
Simulation zweier einander umkreisender und verschmelzender Neutronensterne. Dargestellt sind die Neutronensterne und die bei der Verschmelzung abgestrahlten Gravitationswellen. Quelle: T. Dietrich, S. Ossokine, H. Pfeiffer, A. Buonanno (Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik), BAM-Kollaboration
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Hannover

Durchbruch bei der Erforschung des Alls: Zum ersten Mal haben Forscher zwei verschmelzende Neutronensterne beobachtet. Das Ligo-Observatorium in den USA und die europäische Virgo-Anlage haben die Schwerkraftwellen, die bei dem extremen Ereignis entstanden, am 17. August gemessen. Darauf hin konnten rund 70 optische Observatorien weltweit die verschmolzenen Sterne als Lichtpunkt entdecken. An dem Forschungsverbund Ligo sind das Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut) in Hannover und die Leibniz-Universität maßgeblich beteiligt.

Damit konnte zum ersten Mal ein kosmisches Ereignis anhand von zwei Informationsquellen beobachtet werden: Gravitationswellen sowie Licht. Das ermöglicht ganz neue Erkenntnisse. Die Wissenschaftler gewinnen mit den Daten Erkenntnisse auf unterschiedlichen Feldern der Astrophysik. Sie erlauben Rückschlüsse auf die Ausdehnung des Alls oder auch auf den Ursprung von Elementen wie Gold und Platin. „Dies ist der Beginn der Multi-Messenger-Astronomie und eines tieferen Verständnisses unseres Universums“, sagt Karsten Danzmann, Direktor am Max-Planck-Institut. Die Mitarbeiter in Hannover verfolgten die Pressekonferenz in den USA per Livestream.

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Erst kürzlich war die Vergabe des Physik-Nobelpreises 2017 für die Messung von Gravitationswellen am Ligo im Jahr 2015 verkündet worden. Albert Einstein hatte Gravitationswellen vor 100 Jahren in seiner Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt. Nachdem viermal die Verschmelzung von Schwarzen Löchern registriert wurde, wiesen die Signale diesmal auf kollidierende Neutronensterne hin. Wichtig war, dass auch der gerade wieder in Betrieb genommene europäische Gravitationswellendetektor VIRGO in der Nähe von Pisa (Italien) die Wellen aufzeichnete. Dadurch konnten die Forscher die Himmelsregion, in der der Ursprung der Gravitationswellen vermutet wurde, stark eingrenzen.

"Neutronensterne sind die kompliziertesten Objekte im Universum", sagte Danzmann. Diese Himmelskörper bleiben übrig, wenn ein massereicher Stern in einer Supernova explodiert. Bei einem Durchmesser von etwa 20 Kilometern besitzen sie das Zweifache der Masse der Sonne oder 700.000 Erdmassen. Ein Teelöffel voll Neutronensternmaterial entspricht der Masse von rund eine Milliarde Tonnen. Bei dieser Materiedichte werden theoretischen Modellen zufolge die Elektronen in die Protonen gedrückt, so dass der Stern fast ausschließlich aus Neutronen besteht. Doch viele physikalische Details sind noch nicht geklärt.

Tobias Morchner 16.10.2017
16.10.2017