Durch die Untersuchung des Phänomens der Präzession – ähnlich wie bei einem oszillierenden Kreisel – das auftritt, wenn zwei alte Schwarze Löcher kollidieren und zu einem verschmelzen, konnte ein internationales Team von Wissenschaftlern das von Albert Einstein vorhergesagte Gravitationsphänomen bestätigen. Wenn zwei massive Objekte umeinander wirbeln, erzeugen sie Wellen im Gewebe der Raumzeit, die Energie und Drehimpuls durch das Universum tragen.
Zum ersten Mal haben Astronomen im Jahr 2020 mit den Observatorien LIGO und Virgo Gravitationswellen aufgezeichnet, die von Schwarzen Löchern ausgehen. Zwei Jahre nach der Untersuchung ihrer Eigenschaften bestätigen die Forscher, dass sich eines der Schwarzen Löcher mit einer enormen, zuvor noch nie dagewesenen Geschwindigkeit drehte, schreibt Life Science. Es wirbelte und rotierte 10 Milliarden Mal schneller als jedes zuvor beobachtete Schwarze Loch. Der Einfluss auf die Raumzeit war so stark, dass beide Schwarzen Löcher in ihren Bahnen zitterten – oder präzessierten.
Die fraglichen Schwarzen Löcher sind um ein Vielfaches massereicher als die Sonne - das größte von ihnen ist 40-mal massereicher als unser Stern. 2020 haben Astronomen zum ersten Mal ein Signal von ihnen empfangen. Seitdem haben Wissenschaftler immer mehr neue Daten über das Ereignis GW200129 gesammelt, die es ihnen ermöglichen, die Geheimnisse einer solch epischen Kollision zu lüften.
Wissenschaftler haben den Prozess der Präzession bei verschiedenen Objekten beobachtet, aber noch nie bei so großen Objekten. Allerdings sagte Einsteins allgemeine Relativitätstheorie vor über hundert Jahren voraus, dass Präzession auch in binären Schwarzen Löchern auftreten sollte. Und jetzt konnten Astronomen dieses seltene Phänomen zum ersten Mal beobachten, nachdem sie fünf Jahre lang Gravitationswellen untersucht hatten.
Die Autoren eines in der Zeitschrift Nature veröffentlichten Artikels schlagen vor, dass die Schwarzen Löcher von GW200129 vor ihrer mächtigen Verschmelzung in einer chaotischen Beziehung standen. Als sie einander in immer kürzeren Bahnen zogen, begannen sie wie Kreisel zu zittern und präzedierten mehrmals pro Sekunde. Dies ist 10 Milliarden Mal schneller als die Präzessionsrate jedes anderen Objekts, das Wissenschaftlern bekannt ist.
Diese Entdeckung bestätigt nicht nur Einsteins Standpunkt, sondern wirft auch die Frage auf, wie häufig solche Ereignisse sind. Es wird angenommen, dass sie ziemlich selten auftreten – einmal in tausend beobachteten Ereignissen – aber vielleicht sollten diese Modelle überdacht werden.
Eine weitere Vorhersage Einsteins erwies sich als richtig: Im Jahr 2020 maß ein internationales Forscherteam die gravitative Rotverschiebung der Sonne, die Änderung der Frequenz von Linien im Spektrum eines Sterns, die auftritt, wenn Licht aus dem Gravitationsfeld der Erde freigesetzt wird, mit bisher unerreichter Genauigkeit .
2022-10-14 14:52:10
Autor: Vitalii Babkin