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Detektoren auf Wellenjagd

Die Jagd auf Gravitationswellen gehört zu den spannendsten Unternehmungen der aktuellen Gravitationsphysik. Weltweit arbeiten hunderte von Wissenschaftlern mit modernster Technik daran, Gravitationswellen erstmals direkt nachzuweisen - um anschließend Gravitationswellen-Astronomie betreiben zu können. Sie verwenden dazu zwei Arten von Detektoren.

Eine Variante sind die Resonanzdetektoren. Sie basieren darauf, dass eine Gravitationswelle einen schwingungsfähigen Körper, etwa einen meterlangen Metallzylinder, in Schwingungen versetzt, die sich unter günstigen Umständen nachweisen lassen sollten. Entsprechende Detektoren befinden sich in Italien, den USA und in Australien im Einsatz.

Für vielversprechender halten die meisten Forscher die interferometrischen Detektoren. Ihr Kernstück sind frei aufgehängte Testmassen, deren Abstände voneinander durch eine Gravitationswelle rhythmisch vergrößert und verringert würden. Die Abstände dieser Massen werden mit Hilfe von Laserlicht mit höchster Genauigkeit vermessen. Ein solcher Detektor ist beispielsweise GEO 600 nahe Hannover, im folgenden Foto von oben gesehen:

 

GEO 600 von oben
[Bild © Harald Lück Univ. Hannover/AEI]

 

Die Testmassen befinden sich in dem Messcontainer im Vordergrund und am Ende der jeweils 600 Meter langen Arme, die nach hinten und nach rechts laufen. Vakuumröhren sorgen dafür, dass das Laserlicht möglichst störungsfrei von Testmasse zu Testmasse gelangen kann. Die größten interferometrischen Detektoren, mit Armlängen von jeweils 4 Kilometern, bilden das LIGO-Observatorium in den USA.