​​​​​Gravitationswellen-Signal gibt Rätsel auf
#Kosmos #Astronomie #Gravitationswellen #Kollision #LIGO #Neutronenstern #SchwarzesLoch

Ist es ein Neutronenstern? Astronomen haben die Gravitationswellen eines bisher einzigartigen Ereignisses eingefangen – der Kollision eines Schwarzen Lochs mit einem nur 2,6 Sonnenmassen leichten Partner․ Damit ist dieses Objekt zu leicht für ein Schwarzes Loch, aber etwas zu schwer für einen Neutronenstern․ Auch ein begleitender Strahlenausbruch fehlte․ Dennoch könnte es sich um den ersten․․․

​​​​​Rätsel um Kollision der Giganten
#Kosmos #Astrophysik #Gravitationswellen #LIGO #SchwarzeLöcher #SchwarzesLoch #Verschmelzung #Virgo

Rekord und Rätsel zugleich: Astronomen haben ein ungewöhnliches und bislang einzigartiges Gravitationswellen-Ereignis detektiert․ Denn sowohl die Ausgangsobjekte dieser Verschmelzung als auch das resultierende Schwarze Loch sind schwerer als alles zuvor beobachtete – und schwerer als gängige Modelle erlauben․ Mit 142 Sonnenmassen könnte das bei der Kollision erzeugte Objekt zudem das erste eindeutig nachgewiesene intermediäre Schwarze․․․

​​​​​Erstes Makro-Objekt in Quantenruhe
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Ruhe bis auf Quantenebene: Physiker haben erstmals ein normalgroßes Objekt bis fast zum Grundzustand heruntergekühlt – den Zustand, in dem selbst Atome kaum noch vibrieren․ Möglich wurde dies durch die ultrapräzisen Laser am LIGO-Gravitationswellendetektor․ Mit ihnen konnten die Forscher das „Quantenrauschen“ der schweren Detektorspiegel messen und dann solange gegensteuern, bis die Schwingungen fast völlig stoppten,․․․

​​​​​Schwarzes Loch frisst Neutronenstern
#Kosmos #Astronomie #Gravitationswellen #Kollision #LIGO #Neutronenstern #SchwarzesLoch #Virgo

Kosmischer Pac-Man: Astronomen haben die ersten eindeutigen Gravitationswellen-Signale von der Kollision eines Neutronensterns mit einem Schwarzen Loch eingefangen․ Die Observatorien LIGO und Virgo detektierten im Januar 2020 gleich zwei dieser Ereignisse․ Das Schwarze Loch verschluckte den kleineren Neutronenstern dabei wahrscheinlich im Ganzen und ohne begleitenden Strahlungsausbruch․ Der Nachweis solcher gemischten Kollisionen eröffnet die Chance, mehr․․․

​​​​​Erster Beweis für Hawking-Theorem
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Nach 50 Jahren bewiesen: 1971 postulierte der britische Physiker Stephen Hawking, dass der Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs nie schrumpfen kann․ Jetzt liefern Gravitationswellen den ersten Beobachtungsbeweis für dieses Theorem․ Denn der Vergleich der Wellenmuster vor und nach der Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher zeigt, dass der Ereignishorizont hinterher mehr als die Summe der beiden Vorgänger umfasst․․․

​​​​​„Periodensystem“ der Gravitationswellen-Ereignisse
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Vielsagende Erschütterungen: Forscher der Gravitationswellen-Observatorien LIGO, Virgo und KAGRA haben den bisher umfangreichsten Katalog von Verschmelzungen Schwarzer Löcher und Neutronensternen veröffentlicht․ Er enthält Daten zu 90 solcher Kollisionen und erlaubt es den Astrophysikern, erste Gesetzmäßigkeiten zu erkennen․ Es sind aber auch einige noch rätselhafte „Ausreißer“ darunter, die gängigen Theorien zu widersprechen scheinen․ Seit dem ersten․․․

​​​​​Doppelpulsar bestätigt Einstein – siebenfach
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Sieben auf einen Streich: Ein System aus zwei Pulsaren hat es Astronomen ermöglicht, gleich sieben Kernaussagen der Allgemeinen Relativitätstheorie zu überprüfen․ Darunter sind Grundannahmen wie die Zeitdehnung, die Rotverschiebung des Lichts oder die Umwandlung von Masse in Energie, aber auch das „Mitschleifen“ der Raumzeit durch schnelle Rotation․ Einsteins Theorien wurden jedoch erneut in allen Aspekten․․․

​​​​​Kollision der Giganten war exzentrisch
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Exzentrische Riesen: Die bisher massereichste Kollision zweier Schwarzer Löcher könnte gleichzeitig die erste bekannte exzentrische Kollision solcher Schwerkraftgiganten gewesen sein․ Das legen Übereinstimmungen zwischen den Gravitationswellendate und Modellsimulationen nahe․ Sollte sich dies bestätigen, könnte dies erklären, warum die Schwarzen Löcher massereicher waren als es die gängige Theorie erlaubt․ Denn dann könnten sie zuvor Masse von․․․

​​​​​Massenkarambolage Schwarzer Löcher
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Kosmisches Billardspiel: Die turbulente Plasmascheibe im Herzen aktiver Galaxien könnte eine Schlüsselrolle für die Verschmelzung stellarer Schwarzer Löcher spielen – und einige ungewöhnliche Kollisionen erklären․ Denn das rasende Plasma reißt diese Sternenreste mit sich und kann ganze Serien-Karambolagen Schwarzer Löcher hervorrufen, wie Astronomen in „Nature“ berichten․ Das könnte ungewöhnlich massereiche und exzentrische Verschmelzungen erklären․ Spätestens․․․

​​​​​Der Mond als Gravitationswellen-Detektor
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Subtile Signale: Bisher sind viele langwellige Gravitationswellen für unsere Detektoren unsichtbar․ Doch der Mond könnte diesen blinden Fleck füllen, wie Forscher ermittelt haben․ Demnach verändern diese langsamen Schwingungen der Raumzeit den Abstand zwischen Mond und Erde – und dies lässt sich mithilfe von Lasern bis auf den Millimeter genau messen․ Dadurch könnten auch die Erschütterungen․․․

​​​​​Auch Schwarze Löcher zeigen Einsteins Präzession
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„Gewichtige“ Entdeckung: Astronomen haben erstmals nachgewiesen, dass auch Schwarze Löcher den von Einstein vorhergesagten Präzessions-Effekt zeigen – eine durch Gravitations-Wechselwirkungen verursachte Verschiebung ihrer Bahnachse․ Indizien dafür liefern Gravitationswellen, die ein Paar sich verschmelzender Schwarzer Löcher erzeugten․ Die Obertöne dieser Wellen verraten zudem, dass die Präzessionsrate dieses Duos die mit Abstand größte je gemessene ist, wie․․․

​​​​​Erste Hinweise auf einen Mega-Neutronenstern
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Kurzlebiger Gigant: Astronomen könnten erstmals Hinweise auf einen Mega-Neutronenstern gefunden haben – ein kurzlebiges Zwischenstadium bei Neutronensternkollisionen․ Diese bisher nur theoretisch postulierten Riesen kollabieren schon nach Millisekunden zum Schwarzen Loch․ Jetzt liefern verräterische Oszillationen in Gammastrahlenausbrüchen ein erstes Indiz für ihre Existenz․ Dies eröffnet neue Chancen, die Vorgänge bei diesen Verschmelzungen aufzuklären, wie das Team․․․

​​​​​Gravitationswellen: Ein neuer LIGO in Indien
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Detektornetz wird ausgebaut: In Indien entsteht ein neuer Gravitationswellendetektor nach Vorbild der LIGO-Detektoren in den USA․ Noch vor Ende des Jahrzehnts soll das Laserinterferometer fertig sein und Kollisionen von Schwarzen Löchern und Neutronensternen im All aufspüren helfen․ LIGO-India erweitert das weltweite Netz der Gravitationswellendetektoren und erhöht so die Genauigkeit der Ortung solcher Ereignisse um das․․․

​​​​​Gravitationswellen-Hintergrund entdeckt
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Omnipräsente Schwingungen: Der gesamte Kosmos ist von unsichtbaren, mehrere Lichtjahre langen Wellen erfüllt – dem Gravitationswellen-Hintergrund․ Jetzt haben Astronomen diese langwelligen Raumzeitschwingungen erstmals nachgewiesen․ Anders als die sehr kurzen, hohen Signale von der Kollision stellarer Schwarzer Löcher, ähneln diese gigantischen Schwingungen einem anhaltenden „Summen“․ Detektiert haben die Forschenden sie durch Langzeitbeobachtungen von Pulsaren, deren Radiopulse․․․

​​​​​Gravitationswellen: Rätsel der Lücken geklärt
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Kosmische Sinfonie mit Pausen: Die Massen verschmelzender Schwarzer Löcher sind nicht gleichmäßig verteilt – bei den Gravitationswellen-Signalen gibt es Lücken․ Eine Erklärung dafür könnten Astrophysiker jetzt gefunden haben․ Demnach erreicht ein alter Stern nur bei bestimmten Kombinationen von Kernmasse und Fusionstyp die Dichte, die er für den Kollaps zum Schwarzen Loch benötigt․ Bei Doppelsternen entstehen․․․

​​​​​Wie LIGO das Quantenlimit überlistet
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Quantenphysikalischer Trick: Physiker haben eine Methode entwickelt, die das Quantenrauschen am US-Gravitationswellen-Detektor LIGO vollständiger und frequenzangepasst unterdrückt – und so die von der Quantenphysik gesetzte Sensitivitätsgrenze überwindet․ Möglich wird dies durch die Kombination verschiedener photonischer „Quantenpressen“ am Lasermessstrahl, wie das Team berichtet․ Dadurch lässt sich die Detektionsrate für Gravitationswellen künftig um 65 Prozent erhöhen․ Die․․․