Die Bewegung von Schwarzen Löchern und anderen massereichen Objekten durch den Weltraum kann Störungen im Raumzeitgefüge des Universums verursachen, sogenannte Gravitationswellen. Am 28. Juni 2023 gaben Wissenschaftler den ersten Beleg für einen Hintergrund aus langwelligen Gravitationswellen bekannt, der das Universum durchzieht. Man vermutet, dass diese Wellen im Laufe der Äonen von supermassiven Schwarzen Löchern mit Milliarden Sonnenmassen erzeugt wurden, die einander umkreisten, bevor sie miteinander verschmolzen. Den Nachweis des Gravitationswellenhintergrunds kann man mit dem Tuscheln einer großen Gruppe Menschen auf einer Party vergleichen, ohne eine bestimmte Stimme herauszuhören.
Die von NANOGrav registrierten Hintergrundstörungen könnten Wissenschaftlern helfen besser zu verstehen, wie Gravitationswellen entstehen und was mit ihnen passiert, während sie sich im Universum ausbreiten. Sie könnten auch verwendet werden, um Verschmelzungen von supermassiven Schwarzen Löchern zu untersuchen – Ereignisse, die Millionen Jahre dauern können. Wissenschaftler denken, dass diese Verschmelzungen in den meisten Galaxien stattfinden und ihre Entwicklung beeinflussen.
Das Team des North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves (NANOGrav) präsentiert die Belege in einer Reihe von Abhandlungen in den Astrophysical Journal Letters. NANOGrav ist ein von der National Science Foundation finanziertes Forschungszentrum mit mehr als 190 Forschern aus den Vereinigten Staaten und Kanada, darunter Wissenschaftler vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien und von anderen NASA-Zentren. Das Team hat mehr als 15 Jahre mit der Sammlung hochpräziser Daten von bodenbasierten Radioteleskopen verbracht und nach diesen Gravitationswellen gesucht.
Die Entdeckung ergänzt den erstmaligen Gravitationswellennachweis des Laser Interferometer Gravitational Observatory (LIGO) aus dem Jahr 2015. Die damaligen Signale hatten eine viel kürzere Wellenlänge als die neue Entdeckung und stammten von Schwarzen Löchern mit etwa 30 Sonnenmassen.
Die NASA leistet Beiträge zur ESA-geführtet Laser Interferometry Space Antenna Mission, einem zukünftigen Weltraumobservatorium, das Gravitationswellen in einem neuen Wellenlängenbereich zwischen jenen von NANOGrav und LIGO abgedeckten Bereichen registrieren wird.
(THK)
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