Verstärkung für Potsdamer Wissenschaftler
Redaktion
/ Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik astronews.com
4. Januar 2018
Für die Entdeckung von Gravitationswellen und die
anschließende Auswertung der Signale ist eine genaue Kenntnis der Wellenform
dieser Kräuselungen der Raumzeit von großer Bedeutung. Am Max-Planck-Institut
für Gravitationsphysik hat man die entsprechenden Kompetenzen nun weiter
verstärkt: Der neue Direktor ist Experte für die dafür nötigen numerischen Simulationen.
Künstlerische Darstellung der Kollision zweier
Neutronensterne.
Bild: NSF/LIGO/Sonoma State University/A.
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Die Entdeckung von Gravitationswellen, abgestrahlt bei der Verschmelzung von
binären Schwarzen Löchern und Neutronensternen, markierte einen Durchbruch in
der Astronomie und Astrophysik und hat ein neues Fenster in unser Universum
geöffnet. Es wird erwartet, dass die Advanced LIGO- und Virgo-Detektoren in
naher Zukunft eine große Anzahl von Gravitationswellenquellen beobachten werden.
Das Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut;
AEI) in Potsdam spielt eine führende Rolle bei der Entwicklung von Wellenformen
und bei der Ermittlung von astrophysikalischen und grundlegenden physikalischen
Informationen wie Massen, Spins, Entfernungen der Quellen von der Erde,
Eigenschaften von Neutronensternen und der Ausdehnungsgeschwindigkeit des
Universums.
Jetzt wurde Masaru Shibata vom Yukawa Institut für Theoretische Physik an der
Universität Kyoto zum neuen Direktor am AEI berufen. Er ist ein weltweit
anerkannter Experte für numerisch-relativistische Simulationen von
astrophysikalischen Ereignissen, die Gravitationswellen erzeugen. Er erforscht
Verschmelzungen binärer Neutronensterne und sogenannter gemischter Binärsysteme
– Doppelsterne aus einem schwarzen Loch und einem Neutronenstern – sowie
Supernovae kollabierender Sternenkerne, bei denen Schwarze Löcher entstehen.
Shibata, der am AEI eine neue Abteilung zur numerischen und relativistischen
Astrophysik aufbauen wird, untersucht insbesondere die Phase nach der
Verschmelzung und hat die physikalischen Bedingungen für die Entstehung
elektromagnetischer Signale aufgeklärt, wie sie kürzlich beim ersten, mit
Advanced LIGO und Virgo beobachteten, binären Neutronenstern gemessen wurden.
Shibata untersucht darüber hinaus grundlegende Aspekte der Allgemeinen
Relativitätstheorie mit numerischen Methoden.
Der Forschungsschwerpunkt von Shibata ergänzt die bereits bestehenden
Kompetenzen am AEI ideal. "Ich bin begeistert, dass Masaru Shibata an unser
Institut kommt und ich freue mich auf eine fruchtbare Interaktion und
Zusammenarbeit", sagt Professor Alessandra Buonanno, Leiterin der Abteilung
"Astrophysikalische und Kosmologische Relativitätstheorie". "Neutronensterne
gehören zu den extremsten Quellen von Gravitationswellen und wir erwarten, dass
wir in Zukunft noch mehr über ihre exotische innere Struktur erfahren werden.
Shibata kommt genau zum richtigen Zeitpunkt, und seine Expertise passt perfekt
zu unserer Vision eines modernen Instituts, das von neuen Erkenntnissen auf dem
Gebiet der Gravitation profitiert."
Ihr Kollege Professor Hermann Nicolai stimmt zu und ergänzt: "Shibata ist
weltweit führend auf seinem Gebiet. Ich freue mich, dass er als Kollege und
Co-Direktor ans Institut kommt."
Shibatas Schwerpunkt liegt auf theoretischer, allgemein-relativistischer
Astrophysik. Er arbeitet an numerischen Lösungen von Einsteins Allgemeiner
Relativitätstheorie. Für hochkomplexe Prozesse wie das Verschmelzen von
Neutronensternen und/oder Schwarzen Löchern können diese nichtlinearen
Differentialgleichungen nicht analytisch gelöst werden. Daher sind
numerisch-relativistische Simulationen mit Hochleistungsrechnern der geeignete
Ansatz für theoretische Studien.
Numerische Simulationen spielen eine wichtige Rolle bei der Vorhersage
genauer Gravitationswellenformen für die Suche in den Detektordaten und für die
Untersuchung von energiereichen Phänomenen wie Supernova-Explosionen und
Gammastrahlenausbrüchen.
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