Home  |  Nachrichten  | Frag astronews.com  | Bild des Tages  |  Kalender  | Glossar  |  Links  | Forum  | Über uns    
astronews.com  
Nachrichten

astronews.com
astronews.com

Der deutschsprachige Onlinedienst für Astronomie, Astrophysik und Raumfahrt

Home  : Nachrichten : Forschung : Artikel [ Druckansicht ]

 
GRAVITATIONSWELLEN
Simulationen im Holodeck
Redaktion / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik
astronews.com
1. März 2017

Was für ein Gravitationswellensignal kann man von der Kollision und Verschmelzung von zwei Neutronensternen oder Schwarzen Löchern erwarten? Die Beantwortung dieser Frage ist für den erfolgreichen Nachweis der Wellen von großer Bedeutung. In Hannover beschäftigt sich eine neue Forschergruppe mit dem Problem und macht Simulationen auf einem Holodeck genannten Computercluster.

Gravitationswellen

Visualisierung der Gravitationswellen, die bei der Verschmelzung zweier Neutronensterne zu einem Schwarzen Loch entstehen. Die Stärke der Gravitationswellen in der Bahnebene des Doppelsternsystems ist als Deformation einer Ebene dargestellt, analog zu Wellen auf einem Teich. Bild: Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik / W. Kastaun [Großansicht]

Seit Januar 2017 – gerade einmal rund ein Jahr nach dem Beginn der Gravitationswellen-Astronomie – ist das Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut; AEI) in Hannover um ein junges Forscherteam reicher. Die von Dr. Frank Ohme geleitete unabhängige Max-Planck-Forschungsgruppe "Beobachtung und Simulation von kollidierenden Binärsystemen" wird in den kommenden fünf Jahren Zusammenstöße von Schwarzen Löchern und Neutronensternen durch aufwendige Computersimulationen studieren und so an zentralen Fragen der neuen Gravitationswellen-Astronomie arbeiten.

"Als wir mit den LIGO-Instrumenten am 14. September 2015 erstmals direkt Gravitationswellen nachgewiesen haben, wussten wir schnell, dass Schwarze Löcher dahinter steckten. Aus der Form der Welle konnten wir viele Informationen über sie ableiten", sagt Ohme. "Dies war nur möglich, weil wir die erwartete Form der Wellen aus theoretischen Vorhersagen – Lösungen der Einsteinschen Feldgleichungen – kannten."

Diese Gleichungen bestimmen, wie Schwarze Löcher die Raumzeit krümmen und Gravitationswellen erzeugen, die sich mit Detektoren wie LIGO, Virgo und GEO600 beobachten lassen. Allerdings sind diese Gleichungen auch so kompliziert, dass sich der heftigste (und interessanteste) Teil der Kollision nur mit Hilfe aufwendiger Simulationen auf Großrechnern verstehen lässt. Um zukünftig jedes Quäntchen wissenschaftlicher Information aus den schwachen Messsignalen zu extrahieren, werden daher immer aufwendigere numerische Simulationen von einer Handvoll Arbeitsgruppen rund um die Welt durchgeführt.

Die neu eingerichtete unabhängige Max-Planck-Forschungsgruppe am AEI ist eine von ihnen. Sie betreibt für diese rechenzeitintensiven Simulationen "Holodeck", einen Computercluster mit insgesamt 680 CPU-Kernen und schneller Infiniband-Netzwerkverbindung. "Wir wollen Modelle entwickeln, um die Dynamik verschmelzender Schwarzer Löcher besser zu verstehen und um faszinierende Phänomene wie präzedierende – also taumelnde – Doppelsysteme oder die 'Kicks' extrem beschleunigter Schwarzer Löcher zu beobachten", erklärt Ohme.

Werbung

Neben weiteren Gravitationswellen von verschmelzenden Schwarzen Löchern gelten Signale verschmelzender Neutronensternpaare als heiße Kandidaten für die nächste Beobachtung. Neutronensterne sind die kompakten Überreste von Supernova-Explosionen, die mehr Masse als unsere Sonne in einer Kugel von nur 20 Kilometern Durchmesser vereinen. Ohmes Max-Planck-Forschungsgruppe wird mittels numerischer Simulationen das Verhalten von Materie bei den enormen Dichten in Neutronensternen erforschen.

"Niemand weiß genau, wie sich Materie unter den Extrembedingungen in Neutronensternen verhält. Die Kombination von unseren Simulationen mit zukünftigen Beobachtungen von Gravitationswellen kollidierender Neutronensterne wird uns ganz neue Einblicke in diese faszinierenden Objekte ermöglichen", sagt Ohme.

Am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Hannover arbeitet Ohmes Gruppe eng mit der Abteilung "Beobachtungsbasierte Relativität und Kosmologie" von Prof. Bruce Allen, Geschäftsführender Direktor des Instituts, zusammen. "Ich freue mich sehr, dass Frank Ohme sich entschieden hat, seine unabhängige Max-Planck-Forschungsgruppe an unserem Hannoveraner Institut anzusiedeln", so Allen. "Damit sind wir noch besser für das nun beginnende Zeitalter der Gravitationswellen-Astronomie aufgestellt, denn es erweitert und stärkt unsere Forschung."

Forum
Simulationen im Holodeck. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Gravitationswellen: Neuer Superrechner für Gravitationswellenforscher - 24. Januar 2017
Gravitationswellen: Neuer Beobachtungslauf beginnt - 1. Dezember 2016
Gravitationswellen: Die Ära der Gravitationswellen-Astronomie - 6. Juli 2016
LIGO: Zweites Gravitationswellen-Signal entdeckt - 16. Juni 2016
LIGO: Erste direkte Beobachtung von Gravitationswellen - 11. Februar 2016
Links im WWW
Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut)
In sozialen Netzwerken empfehlen
 
 
Werbung
Werbung
astronews.com 
Nachrichten Forschung | Raumfahrt | Sonnensystem | Teleskope | Amateurastronomie
Übersicht | Alle Schlagzeilen des Monats | Missionen | Archiv
Weitere Angebote Frag astronews.com | Forum | Bild des Tages | Newsletter
Kalender Sternenhimmel | Startrampe | Fernsehsendungen | Veranstaltungen
Nachschlagen AstroGlossar | AstroLinks
Info RSS-Feeds | Soziale Netzwerke | astronews.com ist mir was wert | Werbung | Kontakt | Suche
Impressum | Nutzungsbedingungen | Datenschutzerklärung
     ^ Copyright Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999-2017. Alle Rechte vorbehalten.  W3C

© astronews.com / Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999 - 2017
Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit Genehmigung.


URL dieser Seite: http://www.astronews.com/news/artikel/2017/03/1703-001.shtml