Ein neues Fenster ins Weltall

 

Mit der erstmals geglückten Messung von Gravitationswellen durch das LIGO-Observatorium in den USA wurde am 11. Februar eine wissenschaftliche Sensation bestätigt, die die Astrophysik in ein neues Zeitalter bringen dürfte. Ein Gespräch dazu mit Matthias Steinmetz, dem Wissenschaftlichen Vorstand des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP) und Präsident der Astronomischen Gesellschaft.
Leibniz: Herr Steinmetz, Gravitationswellen sind erstmals gemessen worden. Für Astrophysiker ein Jahrhundertereignis – wie geht es Ihnen direkt nach der Verkündigung?
Steinmetz: Ich bin absolut begeistert, was wir heute erlebt haben: die Existenz von Gravitationswellen, das Verschmelzen von zwei Schwarzen Löchern mit je 30 Sonnenmassen 1,3 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt, dabei das Freisetzen der 50-fachen Energie, die alle Sterne im Universum zusammen abgeben – und das alles in einem einzigen Phänomen. Das ist für Astrophysiker so wie Weihnachten und runder Geburtstag auf einmal.
Leibniz: Und was bedeutet das für die Astrophysik?
Steinmetz: Heute hat sich ein ganz neues Fenster für den Blick ins Weltall geöffnet. Wir haben ein neues Sinnesorgan erhalten. Es stimmt, wie es bei der Präsentation gesagt wurde: Bis gestern konnten wir das Weltall nur sehen; seit heute können wir es auch hören.
Leibniz: Was werden wir denn hören?
Steinmetz: Allein die Ergebnisse heute haben uns Dinge gezeigt, die wir bisher nur vermutet haben – das Verschmelzen von schwarzen Löchern und die Entstehung von Gravitationswellen. Und dieses erste Signal ist ja in der Testphase aufgefangen worden; das LIGO-Observatorium hat ja noch längst nicht seine volle Leistungsfähigkeit erreicht. Wenn zum Beispiel der europäische Detektor dazu kommt, wird es möglich sein, die Richtung, aus der die Signale stammen, genau zu bestimmen. Ich bin sicher, dass nun jährlich ein paar Dutzend Signale aufgefangen werden, die die Astrophysik auf Jahre hinaus beschäftigen. Und: Neben der praktischen Bestätigung dessen, was wir theoretisch erwarten, wird es auch große Überraschungen geben.
Leibniz: Wäre Einstein, dessen Theorie nun nach fast genau 100 Jahren bewiesen wurde, heute auch überrascht gewesen?
Steinmetz: Ich glaube schon. Einerseits haben wir heute den endgültigen und direkten Beweis seiner allgemeinen Relativitätstheorie erlebt, aber Einstein hat den Effekt als so klein beschrieben, dass er selbst vermutet hat, dass er wohl kaum messbar sein dürfte.
Leibniz: Was genau wurde denn eigentlich gemessen?
Steinmetz: So wie elektromagnetische Wellen – also Radio-, Licht- oder Röntgenstrahlung - entstehen, wenn Strom fließt, sich also Elektronen bewegen, so entstehen Gravitationswellen, wenn sich Massen bewegen. Die Ausschläge sind aber fast unvorstellbar klein. Der Erfolg heute basiert auf der besten Längenmessung aller Zeiten: Auf der Länge der beiden Schenkel des Observatoriums von vier Kilometern ging es um eine Stauchung des Raums durch die Gravitationswelle von einem Tausendstel des Durchmessers eines Atomkerns, oder auf der Strecke von hier bis zum nächsten Stern um die Dicke eines menschlichen Haares. Das ist eine grandiose Präzision. Was wir heute erlebt haben, ist ein historischer Meilenstein nicht nur für die Astronomie, sondern für die Physik als Ganzes, der noch dazu in einer wissenschaftlich exzellenten Art und ganz ohne Showeffekte präsentiert worden ist.
Leibniz: Also ist der Nobelpreis für Physik in diesem Jahr bereits vergeben?
Steinmetz (lacht): Zumindest hat sich heute ein ganz starker Anwärter in Position gebracht.
Das Interview führte Christoph Herbort-von Loeper von der Leibniz-Gemeinschaft

Herbsttagung der Astronomischen Gesellschaft 2017