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GRAVITATIONSWELLEN
Signale von rotierenden Neutronensternen
Redaktion / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik
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12. April 2018

Der Nachweis von Gravitationswellen von verschmelzenden Schwarzen Löchern oder Neutronensternen hat Astronomen die Tür zu einem ganz neuen Forschungsfeld geöffnet. Nun wollen Wissenschaftler nach Signalen fahnden, die kontinuierlich abgestrahlt werden - etwa von schnell rotierenden Neutronensternen. Dabei setzten sie auch auf die Rechenleistung zahlreicher Heimcomputer.

Pulsar

Schnell rotierende Neutronensterne, zu denen auch Pulsare gehören (hier im Bild), könnten Quellen kontinuierlicher Gravitationswellen sein. Bild: NASA/JPL-Caltech [Großansicht]

Am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut) in Hannover ist eine dauerhafte unabhängige Max-Planck-Forschungsgruppe unter der Leitung von Dr. M. Alessandra Papa eingerichtet worden. Das Hauptziel der Arbeitsgruppe "Suchen nach kontinuierlichen Gravitationswellen" ist der erste direkte Nachweis der von schnell rotierenden Neutronensternen ausgestrahlten Gravitationswellen.

Diese Gruppe ist die größte weltweit, die sich diesem Thema widmet und sie führt die empfindlichsten Suchen nach dieser Art von Gravitationswellen mit dem verteilten freiwilligen Rechenprojekt Einstein@Home durch. Ergänzend zur dauerhaften Grundfinanzierung erhält die Gruppe zusätzliche Fördermittel in den ersten fünf Jahren.

"Mit den ersten direkten Nachweisen der Gravitationswellen von verschmelzenden Paaren Schwarzer Löcher und Neutronensterne haben wir die ersten Schritte in neues astrophysikalisches Territorium gemacht", so Papa. "Aber ein großer Teil dieses neuen Kontinents ist noch nicht kartiert. Während wir wissen, dass es rund hundert Millionen einzelne Neutronenstern in unserer Galaxie gibt, haben wir bislang nur rund 3000 von Ihnen identifiziert. Wir wollen diese mehrheitlich unsichtbare Population durch den Nachweis ihrer kontinuierlichen Gravitationswellenabstrahlung aufspüren."

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Die Art von Gravitationswellen, die einzelne Neutronensterne ausstrahlen unterscheidet sich stark von den bereits nachgewiesenen Signalen. Schnell rotierende Neutronensterne können deutlich schwächere, aber sehr viel länger andauernde (kontinuierliche) Gravitationswellen ausstrahlen. Diese Wellen zu finden, ist sehr schwierig und durch die für die Suchen verfügbare Rechenleistung begrenzt.

Das liegt daran, dass viele Unbekannte in großen Bereiche gesucht werden müssen: die Himmelsposition des Sterns, seine Rotationsfrequenz und seine für die Gravitationswellenabstrahlung verantwortliche Verformung. Das freiwillige verteilte Rechenprojekt Einstein@Home trägt den Hauptteil der für die hochmodernen Suchmethoden erforderliche Rechenleistung bei.

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Links im WWW
Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik
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