Wissenschaftler aus den USA stellten eine neue Technologie vor - sie wird helfen, die nach dem Urknall aufgetretenen Gravitationswellen zu hören. Auf diese Weise können Forscher mehr über das frühe Universum erfahren.
Die Forscher erklärten, dass es bereits mehrere Projekte gibt, die versuchen, den Klängen des Urknalls mit Hilfe von Gravitationswellen – Pulsationen im Gewebe der Raumzeit – zu lauschen. In der neuen Initiative von Wissenschaftlern werden die Hauptanstrengungen auf die Detektion von Wellen bei ultrahohen Frequenzen gerichtet sein.
Die jüngste Suche nach Gravitationswellen durch die Ligo/Virgo-Detektoren hat neue Möglichkeiten zur Beobachtung des Universums eröffnet. Sie ermöglichen es, Phänomene zu untersuchen, bei denen die Informationsquelle nicht Licht, sondern die Schwerkraft ist. Bisher nachgewiesene Gravitationswellen werden als astrophysikalische Gravitationswellen bezeichnet – sie entstehen als Folge rezenter physikalischer Prozesse, wie etwa der Verschmelzung von Schwarzen Löchern.
Wellen, die im frühen Universum auftreten können, werden kosmologische Gravitationswellen genannt und wurden noch nicht entdeckt. Solche Wellen breiten sich nach ihrer Entstehung frei aus und sind ein einzigartiges Werkzeug zur Untersuchung des frühen Universums. Während astrophysikalische Gravitationswellen aus einer bestimmten Richtung am Himmel kommen, erreichen uns kosmologische Wellen aus allen möglichen Richtungen, die den verschiedenen Regionen entsprechen, in denen sie in der Vergangenheit entstanden sind. Deshalb sind sie so schwer zu erkennen.
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In dem neuen Experiment werden die Wissenschaftler nach Änderungen im Abstand zwischen den beiden Spiegeln suchen, die durch eine vorbeiziehende Gravitationswelle verursacht werden, die dem Kern eines Atoms entspricht. Da es weniger hochfrequente Gravitationswellen-Detektoren gibt, wird die aufgezeichnete Änderung sogar noch kleiner sein.
Mit Hilfe vorhandener Technik können Wissenschaftler kleinste Schwankungen im Hochfrequenzbereich erkennen. Dieses Gerät wird jedoch so verbessert, dass es auch Gravitationswellen aus dem frühen Universum aufnehmen kann.
„Wir versuchen, eine schwierige Reise zu beginnen, wie es in den 1970er Jahren war, als die Menschen begannen, nach astrophysikalischen Gravitationswellen zu suchen. Es hat fast 50 Jahre und mehr als 20 Versuche gedauert, aber am Ende zahlen sich harte Arbeit und Geduld aus“, stellten die Forscher fest.
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