(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)
Die Allgemeine Relativitätstheorie sagt voraus, dass beschleunigte Massen Wellen im Raumzeitgefüge erzeugen, sogenannte Gravitationswellen. Diese Wellen breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus und transportieren Energie in Form von Gravitationsstrahlung. Sie entstehen durch kataklysmische kosmische Ereignisse wie die Verschmelzung Schwarzer Löcher oder Neutronensterne, die die Raumzeit beim Vorbeiflug dehnen und zusammenziehen.
Gravitationswellen sind Störungen der Krümmung der Raumzeit, die von beschleunigten Massen erzeugt werden und sich als Wellen mit Lichtgeschwindigkeit von ihrer Quelle ausbreiten. Sie wurden von Einstein 1916 vorhergesagt und unterscheiden sich von elektromagnetischen Wellen, die Schwingungen von Feldern *durch* die Raumzeit sind; Gravitationswellen sind Schwingungen *der* Raumzeit selbst. Wenn eine Welle vorbeizieht, dehnt und staucht sie den Raum und alle darin befindlichen Objekte senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung. Dieser Effekt ist unglaublich gering. Selbst bei den heftigsten kosmischen Ereignissen ist die Entfernungsänderung innerhalb eines Kilometers geringer als die Breite eines Protons, was den Nachweis außerordentlich schwierig macht.
Jahrzehntelang wurde ihre Existenz nur indirekt aus dem Hulse-Taylor-Binärpulsar abgeleitet, dessen orbitaler Zerfall den Vorhersagen über den Energieverlust durch Gravitationsstrahlung entsprach. Der erste direkte Nachweis erfolgte am 14. September 2015 durch das Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO). Das Signal, GW150914, stammte von zwei verschmelzenden schwarzen Löchern mit stellarer Masse in über einer Milliarde Lichtjahren Entfernung. Diese bahnbrechende Entdeckung, für die der Nobelpreis für Physik 2017 verliehen wurde, eröffnete ein neues Fenster zum Universum. Die Gravitationswellenastronomie ermöglicht es Wissenschaftlern, Phänomene zu beobachten, die für herkömmliche Teleskope unsichtbar sind, wie schwarzes Loch Verschmelzungen und zur Prüfung der allgemeinen Relativitätstheorie in extremen Gravitationsbereichen.
Gravitationswellen
(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)
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