Laserinterferometrie und Gravitationswellen-Astronomie

Laserinterferometrie und Gravitationswellen-Astronomie

Diese Abteilung widmet sich der direkten Messung von Gravitationswellen und der Entwicklung der Gravitationswellen-Astronomie. Dies umfasst die Entwicklung und den Betrieb großer Detektoren auf der Erde und im Weltall, sowie ein breites Spektrum unterstützender Laborexperimente in Quantenoptik und Laserphysik.

Gravitationswellen

Nach Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie erzeugen beschleunigt bewegte Massen Gravitationswellen – Störungen in der Raumzeit, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ungehindert durch andere Massen im All ausbreiten. Die erste direkte Messung von Gravitationswellen am 14. September 2015 hat einen neuen Sinn zu unserer Wahrnehmung des Universums hinzugefügt.

So werden wir zukünftig das Universum hören können,

  • kompakte Objekte von einigen Sonnenmassen erfassen und die Struktur unserer Galaxie untersuchen,
  • die Entstehung, das Wachstum, und die Verschmelzungsgeschichte massereicher schwarzer Löcher nachvollziehen,
  • Sternpopulationen und die Dynamik von galaktischen Kernbereichen erforschen,
  • die Gültigkeit der Allgemeine Relativitätstheorie mit Beobachtungen überprüfen,
  • die Existenz neuer Physik und Kosmologie mit Gravitationswellen ergründen,
  • und unser Bild vom Universum und dessen Entwicklung vervollständigen.

GEO600

Unsere Abteilung entwickelt und betreibt den Gravitationswellen-Detektor GEO600 in Zusammenarbeit mit Partnern in Glasgow und Cardiff. Die GEO-Kollaboration ist weltführend in der Entwicklung neuer Detektortechnologie. Die für GEO600 entwickelten Laser-Systeme sind Kernkomponenten des Ausbaus der LIGO Gravitationswellen-Detektoren in den USA.

Der 14. September 2015 wird in die Geschichtsbücher eingehen: 100 Jahre nach Albert Einsteins Vorhersage registrierten beide Advanced LIGO-Detektoren erstmals Gravitationswellen. Forschende am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Hannover und Potsdam sahen das Signal als erste. Dieser Film erzählt die Geschichte ihrer entscheidenden Beiträge zu dieser bahnbrechenden Entdeckung.

The hunters – the detection of gravitational waves

Der 14. September 2015 wird in die Geschichtsbücher eingehen: 100 Jahre nach Albert Einsteins Vorhersage registrierten beide Advanced LIGO-Detektoren erstmals Gravitationswellen. Forschende am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Hannover und Potsdam sahen das Signal als erste. Dieser Film erzählt die Geschichte ihrer entscheidenden Beiträge zu dieser bahnbrechenden Entdeckung.

LISA

Die Abteilung ist außerdem federführend bei der Entwicklung des ersten Gravitationswellen-Detektors im Weltall: LISA (Laser Interferometer Space Antenna). Das derzeitige Missionsdesign für die nächsten ESA L3-Mission heißt LISA ( LISA). In der Vorbereitung für LISA spielt die Abteilung die Hauptrolle bei der LISA Pathfinder Mission, die am 3. Dezember 2015 ins Weltall startete und erfolgreich die Mess- und Kontrollsysteme für LISA testete.

Karsten Danzmann und Bernard Schutz (zu dieser Zeit Direktor der AEI-Abteilung für Astrophysikalische Relativitätstheorie in Potsdam) waren unter den führenden Autoren des ersten LISA-Missionsvorschlags an die ESA im Jahr 1993. Seitdem ist das AEI ein Brennpunkt bei der Entwicklung der LISA-Mission in Europa.

The LISA Movie

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