Mit einem Happs ist alles im Schlund: Wenn zwei Schwarze Löcher miteinander verschmelzen, ist das ein gewaltiges kosmisches Ereignis, das die ganze Raumzeit erbeben lässt. Physikerinnen und Physiker freuen sich dann über die dabei entstehen Gravitationswellen, jenes Zittern der Raumzeit, das erstmals 2015 mit dem Gravitationswellendetektor LIGO gemessen wurde. Inzwischen ist die Entdeckung von solchen Verschmelzungen fast Routine geworden, über 90 Ereignisse zählt der dritte Gravitationswellenkatalog.
Doch schon das erste entdeckte Gravitationswellensignal namens GW150904 gab Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern mehrere Rätsel auf: Die beiden Schwarzen Löcher, die da miteinander verschmolzen, waren eigentlich viel zu massereich, um existieren zu dürfen. Und kaum hatte man sich darüber Gedanken gemacht, gab es schon das nächste Problem: Wie schafft es dieses kompakte Doppelsystem, sich überhaupt nahe genug zu kommen, um miteinander zu verschmelzen, ohne sich vorher schon zu zerstören? Und dazu müsste dieser kosmische Annäherungsversuch eigentlich länger brauchen, als das Universum alt ist.
Franzi erzählt Karl in dieser Podcast-Folge die Geschichte dieser kompakten Binärsysteme: Denn Forschende wissen inzwischen dank der Gravitationswellen, dass es sie gibt. Warum es sie gibt, ist hingegen weniger klar.
Hundert Jahre lang hat die Suche nach Gravitationswellen gedauert: jene Kräuselungen in der Raumzeit, die das Universum zum Tschilpen und Brummen bringen. Auch am Südpol hatten Forscherinnen und Forscher danach gesucht, analysierten jahrelang ihre Daten und konnten so schließlich im Jahr 2014 verkünden: Gefunden! Und, was ziemlich praktisch war: Jene Gravitationswellen wären ein Beleg dafür, dass sich der Urknall und die anschließende kosmische Inflation genauso abgespielt haben, wie man sich das standardmäßig vorstellt. Dieser Beleg wäre damit auch noch gleich erbracht.
Doch statt dem Happy End gab es Pleiten, Pech und Pannen: Das Gravitationswellensignal zerfiel nur wenig später zu Staub. Franzi erzählt Karl die Geschichte von BICEP2, der Jagd nach primordialen Gravitationswellen und was das alles mit einem sich exponentiell schnell aufblähenden Universum und interstellarem Staub zu tun hat.
Das Rätsel über unsere kosmische Nachbarschaft gelöst. Zwischen 1989 und 1993 lieferte der Satellit Hipparcos zunächst genaue Entfernungen für rund 100.000 Sterne. Doch dann startete startete im Dezember 2013 der ESA-Satellit Gaia, der die bis dahin existierenden Sternenkataloge weit hinter sich lassen sollte. Zwei Teleskope des Satelliten tasten ständig den Himmel ab und übertragen das Licht jedes einzelnen Sternes auf hochempfindliche CCD-Chips. Gaia kann messen, wohin sich ein Stern wie schnell auf seiner Bahn ums Zentrum der Milchstraße bewegt, ob er angeschubst durch die Schwerkraft unsichtbarer Begleiter hin und her schwingt und wie die stellaren Atmosphären chemisch zusammengesetzt sind. Am 3. Dezember 2020 wurde nun die nächste Version des Katalogs veröffentlicht, das Gaia Early Data Release 3, das nun Daten zu 1.811.709.771 kosmischen Lichtpunkten enthält.\r\n\r\nIn unserem Podcast sprechen wir mit vier Astronomïnnen über ihre Forschungsarbeit im Zeitalter des Gaia-Katalogs: Stefan Jordan und Emily Hunt von der Universität Heidelberg, Boris Gänsicke von der University of Warwick in England und Thomas Kupfer von der Texas Tech University in den USA.
