Forscher des Institute for Advanced Study (IAS) haben kürzlich eine Abhandlung verfasst, die Belege für die Entdeckung sechs neuer Verschmelzungen von jeweils zwei Schwarzen Löchern bekannt gibt. Diese Ereignisse übersteigen die von der LIGO-Virgo Collaboration festgelegte Nachweisgrenze. Die LIGO-Virgo Collaboration (LVC) ist die Gruppe, die für die erste direkte Beobachtung von Gravitationswellen am 11. Februar 2016 verantwortlich ist.
Das IAS-Team sichtete Daten, die von der LVC veröffentlicht wurden, und wandte eine Reihe von Signalverarbeitungsmethoden an, um diese gewaltigen Ereignisse zu registrieren. Damit wurde die Anzahl der beim zweiten Beobachtungslauf (O2) gefundenen Verschmelzungen zweier Schwarzer Löcher fast verdoppelt (von 7 auf 13). Eine frühere Studie des Teams, veröffentlicht im März 2019, fand eine neue Verschmelzung neben den drei identifizierten Verschmelzungen im ursprünglichen Beobachtungslauf (O1).
Durch die wachsende Anzahl der Beobachtungen können Forscher die Entstehung, die spezifischen Eigenschaften, die Entwicklung und schließlich den Niedergang dieser Systeme besser verstehen, indem sie die von ihnen ausgesandten Krümmungen im Gefüge der Raumzeit untersuchen. Die Ergebnisse des Teams offenbaren auch eine Vielfalt bei diesen Systemen, von der Rotationsgeschwindigkeit bis zur Ausrichtung der Rotationsachse relativ zur Umlaufbahn.
Diese Beobachtungen sind das erste Mal, dass eine Gruppe außerhalb der LVC in der Lage war, die Gravitationswellendaten zu analysieren und Verschmelzungen von Schwarzen Löchern zu registrieren, die von der LVC zuvor nicht identifiziert wurden. Tejaswi Venumadhav, ein Autor der Studie und Mitglied der IAS School of Natural Sciences, sagte: „Wir wollen diese Methoden nutzen können, um das Beste aus den verfügbaren Daten herauszuholen.“
Die LVC kündigte kürzlich ihren dritten Beobachtungslauf (O3) an, der am 1. April 2019 begann. Neben Hardware-Upgrades, die zwischen den Beobachtungsläufen vorgenommen wurden und mit denen die Forscher tiefer in das Universum blicken können, liefern die von den IAS-Forschern entwickelten Methoden ein weiteres wertvolles Hilfsmittel. Die Methoden maximieren den Ertrag der Datenanalyse, während sie das gesamte beobachtbare Volumen innerhalb des Universums um den Faktor Zwei erhöhen.
„Ich denke, eine wichtige Folge dieser Analyse ist, dass sie die Bedeutung dessen veranschaulicht, diese Art von Beobachtungsdaten öffentlich zugänglich zu machen. Dadurch wird anerkannt, dass die breite wissenschaftliche Gemeinschaft signifikante Innovationen vorbringen kann, und dass die interne Analyse der Daten nicht das Ende der Entdeckung darstellt“, sagte Barak Zackay von der School of Natural Sciences.
Das IAS-Team besteht aus Matias Zaldarriaga (Professor an der School of Natural Sciences), Tejaswi Venumadhav, Barak Zackay und Liang Dai (Mitglieder an der School of Natural Sciences), sowie Javier Roulet vom Department of Physics an der Princeton University.
Die Studie zur Datenanalyse des zweiten Beobachtungslaufs ist hier verfügbar:
https://arxiv.org/pdf/1904.07214.pdf
(THK)
Antworten