Was sind Gravitationswellen?

Mit Hilfe von Gravitationswellen wurde das Aufblähen des Alls nach dem Urknall belegt. Albert Einstein hatte sie vorhergesagt: Wellen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten und den Raum verbiegen. Fachleute zweifeln nicht daran, dass sie existieren – obwohl sie sich kaum nachweisen lassen.

Das Bicep-Teleskop in der Nähe des Südpols. Bild in Lightbox öffnen.

Bildlegende: Entdeckung nahe des Südpols: Mit Gravitationswellen wurde eine blitzartige Ausdehnung des Universums belegt. Das «Bicep»-Teleskop registrierte sie. Reuters

Gravitations- oder Schwerewellen sind eine Vorhersage von Albert Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie. Sie breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus und verbiegen den Raum, ähnlich wie die Wellen eines ins Wasser geworfenen Steins eine Seeoberfläche kräuseln.

All-Ausdehnung nach dem Urknall: Nachweis mit Gravitationswellen

1:22 min, aus Tagesschau am Mittag vom 18.3.2014

Jeder beschleunigte Körper sendet der Theorie zufolge Gravitationswellen aus. Sie sind umso stärker, je mehr Masse der Körper hat und je schneller er sich bewegt. Gravitationswellen sind daher äusserst schwierig zu messen und liessen sich bisher nicht direkt nachweisen – obwohl es kaum ernsthafte Zweifel an ihrer Existenz gibt.

Indirekt sind sie allerdings bei zwei einander umkreisenden Neutronensternen, dem Doppelpulsar PSR 1913+16, beobachtet worden: Die beiden Sterne verlieren Energie und nähern sich einander langsam an. Das äussert sich in einer kürzeren Umlaufzeit – und dieser Energieverlust entspricht laut Physikern genau dem, was der Theorie zufolge durch die Abstrahlung von Gravitationswellen zu erwarten ist.