Direkte Wellen aus verschmelzenden Schwarzen Löchern
Schwarze Löcher bilden manchmal dicht gebundene Paare, die durch Energieverlust mittels Gravitationsstrahlung immer näher zusammen spiralen. Wenn sie schließlich kollidieren, verschmelzen sie zu einem einzigen, massereicheren Objekt und setzen dabei enorme Mengen an Energie in Form von Gravitationswellen frei.
Bei einem jüngsten Ereignis beobachteten die Detektoren von LIGO und Virgo ein Signal, das sich deutlich von den üblichen „Chirp“-Mustern unterscheidet. Dieses sogenannte direkte Wellenmuster zeigt einen plötzlichen Anstieg der Amplitude gefolgt von einem charakteristischen Abfall, der nicht durch das einfache Inspiral-Modell erklärt werden kann.
Theoretiker deuten dieses Signal als Hinweis auf einen Wirbel in der gekrümmten Raumzeit um das entstehende Schwarze Loch herum. Der Wirbel entsteht durch die starke Rahmenziehung, die das schnell rotierende Endprodukt der Verschmelzung erzeugt, und prägt die Form der ausgestrahlten Gravitationswelle.
Die Entdeckung bestätigt Vorhersagen der allgemeinen Relativitätstheorie hinsichtlich nichtlinearer Effekte bei starken Gravitationsfeldern. Sie eröffnet zudem neue Wege, die innere Dynamik von Schwarze-Loch-Mergern zu untersuchen und die Genauigkeit zukünftiger Wellenobservatorien zu steigern.