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Gravitationswellen-Pulsare

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Die farbkodierte Detektionsstatistik über den gesamten Himmel, erhalten durch die Suche nach dem simulierten Signal eines Gravitationswellen-Pulsars.

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Neutronensterne gehören auch zu den ersten Zielquellen für die gegenwärtigen erdgebundenen laserinterferometrischen Detektoren wie aLIGO, Virgo und GEO600. Gravitationswellen-Pulsare sind Neutronensterne, die kontinuierlich Gravitationswellen aussenden, z.B. wenn sie verformt und so nicht mehr achsensymmetrisch sind. Da die meisten Neutronensterne im elektromagnetischen Spektrum unsichtbar sind, könnten Gravitationswellen-Beobachtungen eine vollständig neue Population von Neutronensternen enthüllen. Selbst die heutigen Nullresultate können die Physik der Neutronensterne einschränken.

Die erwarteten Gravitationswellen-Pulsarsignale sind extrem schwach und liegen tief verborgen im Rauschen des Detektors. Um diese Signale zu entdecken, sind sehr empfindliche Methoden zur Datenanalyse und die Integration über jahrelange Beobachtungszeiten erforderlich. Was jedoch die Empfindlichkeit von Ganzhimmelssuchen nach unbekannten Gravitationswellen-Pulsaren letztlich begrenzt, ist die begrenzte zur Verfügung stehende Rechenzeit. Solche Suchen sind sehr rechenaufwändig, da man um maximale Empfindlichkeit zu erreichen, den ganzen Datensatz mit vielen möglichen Signalformen (Schablonen) filtern muss, die allen möglichen Quellenparameter-Kombinationen entsprechen. Doch die Zahl der benötigten Schablonen wächst mit der Beobachtungszeit stark an. Der Rechenaufwand für typische Datensätze, um einen realistischen Parameterbereich mittels der „brute force“-Methode zu durchsuchen, kann die gesamte auf der Erde verfügbare Rechenkraft übersteigen. Daher sind effektivere Methoden der Datenanalyse erforderlich, um solche Signale und die wichtigen Erkenntnisse, die in den Detektordaten verborgen sind, zu entdecken.

 
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