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Gravitationswellen I

Schwerpunkt Gravitationswellenastronomie, Quellen von Gravitationswellen wie z.B. Schwarze Löcher, Großteleskope, ...

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Re: Gravitationswellen

Beitrag von belgariath » 16. Okt 2017, 19:08

Die Erwartungen wurden also bestätigt.

Nur der Vollständigkeit halber:
http://www.astronews.com/news/artikel/2 ... -018.shtml
http://www.spektrum.de/news/neutronenst ... rn/1511951
http://iopscience.iop.org/journal/2041- ... n_GW170817

Interessant finde ich, dass man scheinbar nichts genaues über einen Remnant, also über einen möglichen Überrest, des Ereignisses weiß.
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Re: Gravitationswellen

Beitrag von Dares » 16. Okt 2017, 20:46

Hallo zusammen,

ich hatte in dem News-Thread von Seeker ja auch schon geschrieben dass es eine tolle Sache ist sowas überhaupft erstmal zu entdecken.

Für mich als Laien erscheint es erstmal so, als wenn man in einen ruhigen See oder Pfütze einen Stein wirft wodurch Wellen
erzeugt werden. Das ist natürlich immer eine spannende Sache wenn man dann diese Wellen über den See laufen sieht und wie sie sich
in dem Medium (also Wasser) zunehmend grösser werden und sich ggf. auch abschwächen und dann wenn der See sehr
klein ist sich am Ufer u.U. als kleiner "Tsunami" bemerkbar machen.

Mal ganz einfach gefragt: Was genau können uns Gravitationswellen mitteilen? Können wir damit die Struktur des Universums
besser verstehen oder geht es darum die Prozesse bei einer Verschmelzung von 2 Objekten oder einer Supernova besser zu
verstehen?

Wenn ich die verlinkten Artikel richtig verstanden habe, dann müsste es im Universum ja voll von Gravitationswellen sein oder schwächen
sich diese durch die Expansion ab wodurch sie irrelevant werden?

Ich hoffe ihr versteht meine Frage und meckert jetzt nicht mit mir.

Freundliche Grüsse

Dares

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Re: Gravitationswellen

Beitrag von belgariath » 17. Okt 2017, 11:06

Es ist, wie du es schreibst: Das Universum ist voll von Gravitationswellen, permanent laufen welche durch dich durch. Allerdings sind sie meist sehr sehr schwach, eben so schwach, dass selbst die raffiniertesten Messgeräte, die sich der Mensch jemals ausgedacht hat, erst seit gut zwei Jahren in der Lage sind, welche zu registrieren. Und ja, Gravitationswellen werden noch schwächer, da sie sich kugelförmig im Raum ausbreiten.

Gravitationswellen werden immer dann erzeugt, wenn Masse beschleunigt wird. Umgekehrt bedeutet das, dass Gravitationswellen uns etwas über Bewegungen /Dynamik/Verteilung von Materie mitteilen können.
Deswegen kann man sehr viel Informationen aus Gravitationswellen-Detektionen gewinnen. Von Informationen über die Bewegungen einzelner Himmelskörper, über die Dynamik innerhalb eines Galaxienhaufens bis hin zu Informationen über kosmologische Strukturen.
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Re: Gravitationswellen

Beitrag von Analytiker » 17. Okt 2017, 12:03

Sehr informativ ist auch folgendes Interview mit Karsten Danzmann!

http://www.spektrum.de/news/ich-empfind ... de/1511943

Was bei der Kollision der beiden Neutronensterne übrig blieb, muss noch geklärt werden. Es kann ein Schwarzes Loch entstanden sein oder auch ein Neutronenstern übrig geblieben sein. Dazu gibt es vier verschiedene Szenarien.

Gravitationswellen breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus. Dass der Gammastrahlenausbruch erst 1,7 Sekunden später detektiert wurde, hängt damit zusammen, dass sich die Trümmerwolke erst bilden musste, bevor die hochfrequente Strahlung emittiert werden konnte.

Ligo und Virgo haben den Betrieb erstmal eingestellt und werden aufgerüstet. Im Herbst 2018 können dann vielleicht neue Daten aufgenommen werden. Die Empfindlichkeitsrate wird wohl um den Faktor zwei gesteigert werden, was die Ereignisrate um den Faktor acht erhöhen würde, weil das räumliche Volumen dreidimensional ist. Steigert man die Empfindlichkeit um den Faktor zehn ist mit tausendmal mehr detektierbaren Ereignissen zu rechnen.

Wenn genügend Daten vorliegen, ist es möglich zu entscheiden, ob primordiale Schwarze Löcher die gesamte Dunkle Materie erklären können.

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Re: Gravitationswellen

Beitrag von tomS » 17. Okt 2017, 12:57

Analytiker hat geschrieben:
17. Okt 2017, 12:03
Wenn genügend Daten vorliegen, ist es möglich zu entscheiden, ob primordiale Schwarze Löcher die gesamte Dunkle Materie erklären können.
Wie soll LIGO/VIRGO denn primordiale SLs von stellaren SLs unterscheiden? Merger leichter primordiale SLs sind m.W.n. nicht nachweisbar, bei schwereren SL kann man keine Unterscheidung treffen.

Oder was übersehe ich?
Gruß
Tom

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Re: Gravitationswellen

Beitrag von Analytiker » 17. Okt 2017, 13:13

Die bisher bei Kollisionen nachgewiesenen Schwarzen Löcher waren recht schwer, zu schwer um aus nicht metallarmen massereichen Sternen zu entstehen. Danzmann geht im Interview darauf ein. Bisher im Röntgenbereich nachgewiesene stellare Schwarze Löcher sind masseärmer. Wenn nun fortlaufend Schwarze Löcher mit mehreren Dutzend Sonnenmassen nachgewiesen werden, dann erhärtet sich der Verdacht, dass ein nicht unerheblich Teil primordialen Ursprungs ist. Um damit Statistik betreiben zu können, benötigt man natürlich mehr als vier Ereignisse. Danzmann bringt da 100 Ereignisse für eine belastbare Statistik ins Spiel, die man nach einem Jahr Messbetrieb hätte

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Re: Gravitationswellen

Beitrag von Herr5Senf » 17. Okt 2017, 14:07

Wer's ganz genau wissen will, gut getimet

heute 1 Tag nach den Pressekonferenzen sind alle Artikel
auf https://arxiv.org/list/astro-ph/new abrufbar GW170817
von 1710.05431 durchgängig bis 1710.05463, also 33 Stück

Im Radiobereich wird man die Trümmerwolke vlt über 100 Tage beobachten können.
Grüße Dip

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Re: Gravitationswellen

Beitrag von belgariath » 18. Okt 2017, 11:05

Das ist schon echt krass, bei ADS findet man schon 53 Artikel, die den Begriff GW170817 im Titel enthalten. Das ist echt erstaunlich:
1. Weil es zeigt, wie viele Leute vor dem 16. Oktober von der Sache gewusst haben müssen. Da ist es erstaunlich, dass nicht noch mehr geleakt wurde.
2. Weil oftmals Jahre vergehen von einer Beobachtung bis zur zugehörigen Publikation, selbst wenn nur eine Kollaboration beteiligt ist. Im Fall GW170817/GRB170817A waren aber circa 70 Observatorien beteiligt. Da frage ich mich schon, wie es möglich ist, diese Datenflut in nur zwei Monaten auch nur annähernd zu analysieren und sinnvolle Veröffentlichungen zu formulieren.
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Re: Gravitationswellen

Beitrag von gravi » 18. Okt 2017, 19:14

Ja, das ist schon erstaunlich. Der Herr Google zeigt mir gerade 160 000 Ergebnisse an...

Gruß
gravi
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Re: Gravitationswellen

Beitrag von Herr5Senf » 18. Okt 2017, 19:41

Aktuell werden 65 Veröffentlichungen angezeigt https://blogs.cornell.edu/arxiv/2017/10/16/gw170817/
daran sind über 3.500 Autoren beteiligt, die das in 8 Wochen zusammengeschrieben haben.

Die Gravidetektoren konnten die letzten 1.500 Umläufe der Neutronensterne aufzeichnen, bis der Merger das Ereignis triggerte.
Die optischen Signale kamen 1,7 sec später an, das schließt viele Alternativtheorien zur ART aus, die eine höhere "Dispersion" vorhersagen.
Neutrinos wurden nicht gefunden, mit 130 Mio Lj zu weit weg, per Zufall könnte eins angekommen sein, so was läßt sich nicht zuordnen.
3-5 "gleichzeitige" braucht man, aber mit "weniger als 1" detektiert, kann man eine Obergrenze der Neutrinorate schätzen - Theoretikeeeer.
Der Zufall hatte eh Glück, zZ ist das Ding hinter der Sonne, da hätte man nur die Graviwellen gehabt ohne optischen Beifang.

Grüße Dip

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Re: Gravitationswellen

Beitrag von belgariath » 19. Okt 2017, 11:04

Du sagst, dass das Ding zur Zeit hinter der Sonne ist. Das heißt vor zwei Monaten, am 17. August, war es circa 60° von der Sonne entfernt. Da steht die Quelle doch dann nur Tagsüber / im Zwielicht über dem Horizont.
Kann man da überhaupt optische Beobachtungen bzw. Beobachtungen mit Cherenkov-Teleskopen durchführen?
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Re: Gravitationswellen

Beitrag von Herr5Senf » 19. Okt 2017, 11:20

Ja, es waren "Dämmerungsbeobachtungen", die mit Abstrichen gemacht werden können, aber nicht gerne vergeben werden.
Aber bei diesem Ereignis mußte man sich darauf einlassen, die Australier konnten nicht mitmachen, da war Tag.
Die Weltraumteleskope, die ja auch mitgemacht haben, hatten es beim Vorbeigucken an der Sonne einfacher.

Hier eine schöne Zusammenfassung des Ablaufs von einer echten Astronomin http://scienceblogs.de/astrodicticum-si ... bricht-an/

Grüße Dip

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Re: Gravitationswellen

Beitrag von Herr5Senf » 19. Okt 2017, 11:20

Huch, doppelt - na Platzhalter eben.

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Re: Gravitationswellen

Beitrag von Herr5Senf » 20. Okt 2017, 10:14

hier gibt es noch eine populäre Zusammenfassung von LIGO selbst
http://www.ligo.org/science/Publication ... /index.php
mit zusätzlichen links

Grüße Dip

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Re: Gravitationswellen

Beitrag von Herr5Senf » 16. Nov 2017, 13:00

Es gibt ein neues Schwarzes Loch https://arxiv.org/abs/1711.05578
GW170608: Observation of a 19-solar-mass Binary Black Hole Coalescence

mit SNR=13 aus 12+7 Sonnenmassen in 340 Mpc und das bisher leichteste:
We verify that the signal waveform is consistent with the predictions of general relativity

Grüße Dip

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Re: Gravitationswellen

Beitrag von Herr5Senf » 16. Nov 2017, 13:00

Es gibt ein neues Schwarzes Loch https://arxiv.org/abs/1711.05578
GW170608: Observation of a 19-solar-mass Binary Black Hole Coalescence

mit SNR=13 aus 12+7 Sonnenmassen in 340 Mpc und das bisher leichteste:
We verify that the signal waveform is consistent with the predictions of general relativity

Grüße Dip

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Re: Gravitationswellen

Beitrag von belgariath » 31. Okt 2020, 12:29

Mittlerweile wurden schon einige Dutzend Ereignisse registriert und es gibt keinen Hinweis auf Unstimmigkeiten in Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie.

Über den neuesten Gravitationswellen-Katalog:
https://www.astronews.com/news/artikel/ ... -026.shtml

Fachartikel über die Tests der ART:
https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2020a ... T/abstract
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Re: Gravitationswellen

Beitrag von Frank » 31. Okt 2020, 16:26

belgariath hat geschrieben:
31. Okt 2020, 12:29
und es gibt keinen Hinweis auf Unstimmigkeiten in Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie.
Gab es da Ansätze, dass etwas nicht stimmen kann?
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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