Gravitationswellen erstmals nachgewiesen

Einem internationalen Forscherkonsortium, dem auch Prof. Dr. Karsten Danzmann angehört, ist erstmals der experimentelle Nachweis von Gravitationswellen gelungen. Danzmann wird im Rahmen des "Niedersächsischen Vorab" von der Stiftung gefördert.

Vor 100 Jahren beschrieb Albert Einstein die allgemeine Relativitätstheorie und traf die Aussage, dass Massen, die sich bewegen, Raum und Zeit krümmen. Zuvor kannte man nur das Gravitationsgesetz von Isaac Newton, dass zwei Massen sich anziehen und ein Apfel immer nach unten fällt, was wir als Schwerkraft (Gravitation) wahrnehmen. Laut Einstein bewegt sich die Gravitation als Welle durch Raum und Zeit. Ein wichtiger Punkt seiner Theorie: Gravitationswellen breiten sich nicht unendlich schnell, sondern mit Lichtgeschwindigkeit aus. Bislang konnten Einsteins Annahmen weder beobachtet, noch experimentell bewiesen oder widerlegt werden – und das als einzige seiner großen Ideen.

Prof. Dr. Karsten Danzmann, der Direktor am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut, AEI) sowie Direktor des Instituts für Gravitationsphysik der Leibniz Universität Hannover ist, hat sich in dem internationalen Kooperationsprojekt im Rahmen der LIGO Scientific Collaboration (LSC) der Herausforderung des Nachweises von Gravitationswellen gestellt. Dazu haben die Projektbeteiligten riesige hochsensible Detektoren in den USA, in Deutschland und in Italien aufgestellt.

Die Forscher(innen) des AEI haben für die in 2015 eingeweihte neue Generation der Gravitationswellen-Observatorien (Advanced LIGO, Advanced Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) entscheidende Beiträge geleistet haben: Sie haben unter anderem die für hochpräzise Messung erforderlichen maßgeschneiderten Hochleistungslaser sowie die effizienten Datenanalyse-Methoden und ihre Implementierung auf leistungsfähigen Computerclustern gesteuert. Mithilfe der neuen Detektorgeneration konnten die Wissenschaftler(innen) am 14. September 2015 erstmals eine Gravitationswelle direkt beobachten. Damit ist der Beweis ihrer Existenz erbracht. Ihre Erkenntnisse haben die Forscher(innen) heute in der Fachzeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht und auf weltweit zeitgleich stattfindenden Pressekonferenzen vorgestellt.

Prof. Dr. Karten Danzmann (links), Direktor am Albert-Einstein-Institut, war an dem erstmaligen direkten Nachweis von Gravitationswellen beteiligt. Gemeinsam mit Jun.-Prof. Dr. Michele Heurs und Dr. Sascha Skorupka war Danzmann zu Gast bei Herrenhausen Late und berichtete dort über seine Forschung. (Foto: Isabel Winarsch für VolkswagenStiftung)