Die erste Beobachtung zweier verschmelzender Schwarzer Löcher durch LIGO

Die erste Beobachtung zweier verschmelzender Schwarzer Löcher durch LIGO

Numerisch-relativistische Simulation der Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher, wie sie die „Advanced LIGO“-Detektoren am 14. September 2015 beobachtet haben.

Im Jahr 2015 haben Wissenschaftler zum ersten Mal Gravitationswellen beobachtet, die von einem kataklysmischen Ereignis im fernen Universum stammen. Die Gravitationswellen wurden am 14. September 2015 um 9:51 Weltzeit von den beiden laserinterferometrischen Gravitationswellen-Observatorien (LIGO) nachgewiesen, die sich in Livingston (Louisiana) und Hanford (Washington) befinden. Das Signal wurde für etwa 0,2 Sekunden beobachtet, während es in Amplitude und Frequenz zunahm. Seine Frequenz lag zwischen 35 Hz und 250 Hz; seine Maximalamplitude betrug 10-21.

Das Signal stimmt mit den Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie für das Umrunden und das Kollidieren zweier Schwarzer Löcher mit 36 bzw. 29 Sonnenmassen überein. Das entstandene Schwarze Loch hat die Masse von 62 Sonnen. Etwa 3 Sonnenmassen wurden im Bruchteil einer Sekunde in Gravitationswellen umgesetzt – mit einer Strahlungsleistung, die etwa 50 Mal die des gesamten sichtbaren Universums betrug. Aus den Beobachtungen wurde auf einen Abstand von 410 Megaparsec (1,3 Milliarden Lichtjahre) zu dem System geschlossen.

Die untenstehende numerisch-relativistische Simulation zeigt das Umrunden und Verschmelzen des Binärsystems aus Schwarzen Löchern, wie es von LIGO beobachtet wurde.

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Die ersten, von LIGO beobachteten Schwarzen Löcher

Dieser Film und die Bilder zeigen die Gravitationswellen, die während des Umkreisens und der Verschmelzung der von LIGO entdeckten binären Schwarzen Löcher emittiert werden.

Bildrechte:
Numerisch-relativistische Simulation: S. Ossokine, A. Buonanno (Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik), Simulating eXtreme Spacetimes project
Wissenschaftliche Visualisierung: W. Benger (Airborne Hydro Mapping GmbH)

Dieser Film zeigt das erste Gravitationswellensignal, das am 14. September 2015 von LIGO erfasst wurde. Es handelt sich um die numerische Simulation zweier ineinander spiralisierender Schwarzer Löcher, die zu einem neuen Schwarzen Loch verschmelzen. Dargesetllt sind die Horizonte der Schwarzen Löcher, das starke Gravitationsfeld, das die sie umgibt, und die erzeugten Gravitationswellen.

Simulation des Gravitationswellenereignisses GW150914

Dieser Film zeigt das erste Gravitationswellensignal, das am 14. September 2015 von LIGO erfasst wurde. Es handelt sich um die numerische Simulation zweier ineinander spiralisierender Schwarzer Löcher, die zu einem neuen Schwarzen Loch verschmelzen. Dargesetllt sind die Horizonte der Schwarzen Löcher, das starke Gravitationsfeld, das die sie umgibt, und die erzeugten Gravitationswellen.

Bilder

Numerisch-relativistische Simulation zweier sich umkreisender Schwarzer Löcher, die zu einem neuen Schwarzen Loch verschmelzen. Gezeigt sind die Horizonte der Schwarzen Löcher, das starke Gravitationsfeld, das die Schwarzen Löcher umgibt, und die erzeugten Gravitationswellen.

Bildrechte:
Numerisch-relativistische Simulation: S. Ossokine, A. Buonanno (Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik), Simulating eXtreme Spacetimes project
Wissenschaftliche Visualisierung: W. Benger (Airborne Hydro Mapping GmbH)

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