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Aktuelles aus der Astronomie

Ein weiterer Beweis für Gravitationswellen
Der erste Nachweis von Gravitationswellen bei dem Doppelpulsar PSR1913+16 brachte den Entdeckern Hulse und Taylor den Physik-Nobelpreis 1993. Einen weiteren Beweis für die Abstrahlung von Gravitationswellen konnten finnische Astronomen nun an dem Quasar OJ 297 erbringen.

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Der Quasar OJ 297 besteht im wesentlichen aus einem riesigen schwarzen Loch, das 18 Milliarden Sonnemassen schwer ist. Damit ist es eines der größten schwarzen Löcher, die man jemals entdeckt hat. OJ 297 befindet sich 3,5 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt im Sternbild Krebs. Um das schwarze Loch herum befindet sich eine schnell rotierende Scheibe aus erhitztem Gas, die Akretionsscheibe. Sie entsteht, weil Materie von dem schwarzen Loch verschluckt wird. Vorher rotiert die Materie immer schneller um das Loch, verdichtet und erhitzt sich und strahlt gewaltige Energiemengen aus.
Deshalb leuchtet der Quasar hell, da die Scheibe hell leuchtet. Das schwarze Loch selbst ist unsichtbar.

Die Besonderheit bei QJ 297 ist, dass sich ein weiteres, viel kleineres schwarzes Loch um das große schwarze Loch in einer stark exzentrischen Ellipsen-Bahn bewegt.
Das kleine schwarze Loch ist mit 100 Millionen Sonnenmassen immer noch viel größer als das schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstrasse. Auf seinem 12-jährigen Umlauf taucht das kleine schwarze Loch 2 mal durch die Akretionsscheibe hindurch. Dabei gibt es jedesmal einen Energie- und Helligkeitsausbruch, da das kleine schwarze Loch die Materie zusätzlich verdichtet und erhitzt. Diese Helligkeitsausbrüche kann man beobachten.

Inzwischen kennt man die Bahn des kleinen schwarzen Lochs so genau, dass man diese Helligkeitsausbrüche vorausberechnen kann. Der letzte fand am 13. September 2007 statt, der nächste wird im Jahre 2016 stattfinden.

Die Bewegung zweier schwarzer Löcher umeinander erzeugt wechselnde starke Gravitationsfelder, so dass nach Einstein Gravitationswellen abgestrahlt werden.
Die Abstrahlung von Gravitationsenergie verändert die Bahn des kleinen schwarzen Loches, es rückt immer näher an das große, umkreist es immer schneller und wird in 10000 Jahren von dem großen schwarzen Loch verschluckt.
Finnische Astronomen konnten diese Bahnabweichungen messen und damit einen weiteren Beweis für die Existenz der Gravitationswellen liefern. Die beobachteten Bahnabweichungen entsprechen genau den Werten, die aufgrund der Gravitationswellenabstrahlung vorherberechnet wurden.

Die geheimnisvollen, von Einstein 1916 vorhergesagten Gravitationswellen konnten bisher noch nicht direkt nachgewiesen werden, obwohl es man seit Jahren versucht, sie mit riesigen und teuren Detektoren zu messen.
Der nächstgelegene Gravitationswellendetektor ist die Geo600-Anlage bei Hannover. Auch ein Satellitenprojekt zur Messung von Gravitationswellen (LISA) ist in Planung. Es ist daher zu erwarten, dass in den nächsten Jahren auch der direkte Nachweis von Gravitationswellen erfolgen wird.