Die Gravitationswellenanalyse findet fehlende Universumskomponenten

Auf der Suche nach den fehlenden Bestandteilen des Universums haben Wissenschaftler bereits allerlei Theorien darüber aufgestellt, was genau das kann

der fehlende Teil des „Kosmischen“ zu seinRätsel.“ „Viele der Theorien basieren auf einer Veränderung der Funktionsweise der Schwerkraft im großen Maßstab“, erklärt der Co-Autor der neuen Studie, José Maria Esquiaga, Postdoktorand an der University of California, Chicago. „Gravitationswellen sind der ideale Vermittler, um alle möglichen Modifikationen der Schwerkraft zu erkennen, sofern sie existieren.“

Gravitationswellen sind Wellen imStoffe der Raumzeit. Seit 2015 ist die Menschheit in der Lage, diese Wellen mithilfe von LIGO-Observatorien (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) einzufangen. Jedes Mal, wenn zwei sehr schwere Objekte weit draußen im Universum kollidieren, erzeugen sie Wellen, die sich durch den Weltraum ausbreiten und die Signatur dessen tragen, was sie erzeugt hat. Ob es sich um die Kollision zweier Schwarzer Löcher oder eines Neutronensternpaares handelt.

In dem Artikel berichten Esquiaga und Co-Autor Miguel Zumalacarreguiargumentieren, dass sich die Signatur der Wellen ändern wird, wenn solche Wellen auf ihrem Weg zur Erde auf ein supermassereiches Schwarzes Loch oder einen Galaxienhaufen treffen. Es ist der in Einsteins Theorie vorgesehene Unterschied in der Schwerkraft von Objekten, der es ermöglicht, die Signaturen kosmischer Körper anhand von Wellen zu bestimmen.

Zum Beispiel eine der fehlenden TeiltheorienUniversum Existenz eines zusätzlichen Teilchens. Ein solches Teilchen würde unter anderem eine Art Hintergrund oder „Umgebung“ um große Objekte herum schaffen. Trifft eine wandernde Gravitationswelle auf ein supermassereiches Schwarzes Loch, erzeugt sie Wellen, die sich mit der Gravitationswelle vermischen. Je nachdem, womit die Welle kollidiert, kann die Signatur einer Gravitationswelle ein „Echo“ enthalten oder in verschlüsselter Form angezeigt werden.

Ein Beispiel für das Mischen von Wellen und das Erstellen einer neuen Signatur in ihnen. Bildnachweis: Eskiaga und Sumalakarregi.

Wissenschaftler sind zuversichtlich, dass dies eine neue Möglichkeit ist, das Universum zu studieren und seine letzten Geheimnisse zu enthüllen.

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