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"Lisa" hat die Erwartungen übertroffen - nächster Schritt: ein Observatorium im All.
Die unendliche Mission
Satellit "Lisa Pathfinder" ist auf Gravitationswellensuche
Die ersten Ergebnisse der Experimente der Satelliten-Mission "Lisa Pathfinder" zur Vorbereitung eines Gravitationswellen-Observatoriums übertrafen die Erwartungen.
Gravitationswellen Gravitationswellen
Schwarze Löcher © Nasa, CXC, M.Weiss Schwarze Löcher

Das teilte das verantwortliche Forscherteam mit. Die etwa 620 Millionen Euro teure Mission der Europäischen Weltraumorganisation Esa ist kürzlich verlängert worden. "Mit 'Lisa Pathfinder' haben wir den ruhigsten der Menschheit bekannten Ort geschaffen", sagte Karsten Danzmann, Direktor am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik. "Die Leistung der Mission ist spektakulär und übertrifft alle unsere Erwartungen bei weitem."

"Gravitationswellen, einmal erzeugt, verschwinden nie wieder", so Danzmann weiter, "Und alle Gravitationswellen, die jemals da waren in diesem Universum, sind heute noch da. Selbst die ganz vom Anfang, vom Urknall." Daher lässt sich mit Gravitationswellen diese Zeit erforschen.Der Satellit "Lisa Pathfinder" war im Dezember 2015 vom Weltraumbahnhof Kourou gestartet und hatte im Januar seinen Zielort 1,5 Millionen Kilometer entfernt von der Erde erreicht. Im März begannen die Wissenschaftler mit ihren Experimenten.

Das Team konnte zeigen, dass die zwei Testmassen - Würfel aus Gold - im Herzen des Satelliten frei im Weltall fallen und nur dem Einfluss der Schwerkraft unterliegen. Die Isolation von äußeren Störkräften sei fünfmal besser als ursprünglich erwartet, hieß es. Die Goldklötze seien so ruhig, dass man hören würde, wenn sich ein Virus auf sie setzen würde.

Das große Ziel von "Lisa": ein Gravitationswellen-Observatorium im All
"Lisa Pathfinder" soll den Weg zur Entwicklung großer Weltraum-Observatorien bereiten, die Gravitationswellen von einer Vielzahl exotischer Objekte im Universum beobachten können. Die Wissenschaftler möchten gern im Jahr 2028 mit der "Lisa"-Mission - dem Bau eines Gravitationswellen-Observatoriums im All - starten.

Die von Albert Einstein 1916 vorhergesagten Gravitationswellen konnten Forscher des Ligo ("Laser-Interferometer-Gravitationswellen-Observatorium") im September 2015 erstmals direkt nachweisen. Dafür erhielten Rainer Weiss, Barry Barish und Kip Thorne 2017 den Nobelpreis für Physik. Gravitationswellen können den Nachweis dafür liefern, dass Neutronensterne und Schwarze Löcher existieren. Aber dieser Nachweis ist schwierig, denn die Änderungen, die Gravitationswellen bewirken, liegen bei 10-21: Eine Welle mit der Wellenlänge von einem Kilometer bewirkt nur eine Änderung von 10-18 Metern, das entspricht dem 100.000. Teil des Durchmessers eines Atomkerns.

Nobelpreis Physik 2017
Schwingende Raumzeit
Der Nobelpreis für Physik 2017 geht an Rainer Weiss, Barry Barish und Kip Thorne von der Ligo-Kooperation für den Nachweis der Gravitationswellen schwarzer Löcher.
Interview
Der Raumzeit auf der Spur
Karsten Danzmann vom Max-Planck-Institut Hannover erklärt, was Gravitationswellen für die Erforschung des Alls bedeuten.
Gravitationswellen
Schwingende Raumzeit
Bei Hannover jagen Physiker mit Lasern Gravitationswellen - feinste Verzerrungen in der Struktur des Weltraums selbst.
Literatur
M. Armano et al (2016) Sub-Femto-g Free Fall for Space-Based Gravitational Wave Observatories: LISA Pathfinder Results. Phys Rev Lett, Vol 116 Iss 23
Gravitationswellen nachgewiesen
"Eine neue Ära"
Der Nachweis der Gravitationswellen eröffnet eine neue Ära in der Astronomie, sagt David Reitze, Direktor des US-amerikanischen Ligo-Observatoriums.
Glossar
Spezielle und Allgemeine Relativitätstheorie
Die Spezielle und die Allgemeine Relativitätstheorie beschäftigen sich mit relativ zueinander bewegten Gegenständen, daher der Name.