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Dritte Messung von Gravitationswellen auf der Erde: Numerische Simulation

Dieser Film und die Bilder zeigen die numerische Simulation der Verschmelzung zweier schwarzer Löcher, deren Massen und Spins mit dem beobachteten Gravitationswellenereignis GW170104 übereinstimmen. Die Stärke der Gravitationswelle wird sowohl durch die Höhe als auch die Farbe angezeigt, wobei blau schwache Felder und gelb starke Felder anzeigt. Wir skalieren die Amplitude der Gravitationswelle während der Simulation, um das Signal während der gesamten Animation zu zeigen (und nicht nur in der Nähe der Verschmelzung, wenn es am stärksten ist). Die Schwarzen Löcher wurden um den Faktor 2 vergrößert, um die Sichtbarkeit zu verbessern. Die untere Leiste des Films zeigt die Gravitationswellenform ab einer Frequenz von 25 Hz an. Das Video startet bei einer Frequenz von etwa 30 Hz.

Hinweis: Die Veröffentlichung von Film und Bildern bedarf der schriftlichen Einwilligung und erfolgt nur unter Nennung der Rechteinhaber. Bitte kontaktieren Sie zwecks Einholung der Genehmigung.

Bild- und Filmnachweis:
Numerisch-relativistische Simulation: S. Ossokine, A. Buonanno (Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik), Simulating eXtreme Spacetimes Project
Wissenschaftliche Visualisierung: T. Dietrich (Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik), R. Haas (NCSA)

Simulation von GW170104, der Verschmelzung von zwei schwarzen Löchern

Dieser Film zeigt die numerische Simulation der Verschmelzung zweier schwarzer Löcher, deren Massen und Spins mit dem beobachteten Gravitationswellenereignis GW170104 übereinstimmen. Die Stärke der Gravitationswelle wird sowohl durch die Höhe als auch die Farbe angezeigt, wobei blau schwache Felder und gelb starke Felder anzeigt. Wir skalieren die Amplitude der Gravitationswelle während der Simulation, um das Signal während der gesamten Animation zu zeigen (und nicht nur in der Nähe der Verschmelzung, wenn es am stärksten ist). Die Schwarzen Löcher wurden um den Faktor 2 vergrößert, um die Sichtbarkeit zu verbessern. Die untere Leiste zeigt die Gravitationswellenform ab einer Frequenz von 25 Hz an. Das Video startet bei einer Frequenz von etwa 30 Hz.

Vergleich der Gravitationswellenereignisse GW150914 und GW170104

Das Video vergleicht die beiden Gravitationswellenereignisse GW150914 (oben) und GW170104 (unten). Die Stärke der Gravitationswelle wird sowohl durch die Höhe als auch die Farbe angezeigt. Wir skalieren die Amplitude der Gravitationswelle während der Simulation, um das Signal während der gesamten Animation zu zeigen (und nicht nur in der Nähe der Verschmelzung, wenn es am stärksten ist). Die Schwarzen Löcher wurden um den Faktor 2 vergrößert, um die Sichtbarkeit zu verbessern. Beide Animationen für GW150904 und GW170104 beginnen, wenn die Gravitationswelle eine Frequenz von etwa 25 Hz hat. Aufgrund der unterschiedlichen Gesamtmassen der beiden Binärsysteme verschmilzt GW150914 früher, und wir sehen eine kleinere Anzahl von Umkreisungen vor der Verschmelzung.

Vergleich der Gravitationswellenereignisse GW150914 und GW170104

Das Video vergleicht die beiden Gravitationswellenereignisse GW150914 (links) und GW170104 (rechts). Die Stärke der Gravitationswelle wird sowohl durch die Höhe als auch die Farbe angezeigt. Wir skalieren die Amplitude der Gravitationswelle während der Simulation, um das Signal während der gesamten Animation zu zeigen (und nicht nur in der Nähe der Verschmelzung, wenn es am stärksten ist). Die Schwarzen Löcher wurden um den Faktor 2 vergrößert, um die Sichtbarkeit zu verbessern. Beide Animationen für GW150904 und GW170104 beginnen, wenn die Gravitationswelle eine Frequenz von etwa 25 Hz hat. Aufgrund der unterschiedlichen Gesamtmassen der beiden Binärsysteme verschmilzt GW150914 früher, und wir sehen eine kleinere Anzahl von Umkreisungen vor der Verschmelzung.

Bilder

Numerisch-relativistische Simulation von GW170104, einer Kollision von zwei Schwarzen Löchern.

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