Gravitationswellen: Fragen für heute (Donnerstag) nachmittag

So gespannt habe ich als Kind auf die weihnachtliche Bescherung gewartet: Noch fünf Stunden, und die parallelen Pressekonferenzen mit dem verschämten Namen „Aktuelle Informationen zur Suche nach Gravitationswellen“ beginnen. Die wichtigste davon in Washington, DC, andere bei Virgo nahe Pisa und bei den Kollegen vom Hannoveraner Albert-Einstein-Institut.

Begonnen hatte es ganz sachte mit erst eher vagen, dann immer konkreteren Gerüchten. Andeutungen, dass da etwas im Schwange war. Kollegen beteiligter Institute, die auf einmal gar nichts mehr sagte. Berichten über die Gerüchte in verschiedenen Medien, am konkretesten hier in Science. Unter meinen Facebook-Freunden sind eine Reihe von Gravitationswellenforschern. Auf einmal änderten eine ganze Reihe davon ihre Profilbilder in Bilder, die sie bei/vor/mit einem der LIGO-Gravitationswellendetektoren zeigten. Der Status einer ehemaligen Kollegin war auf einmal „reist von Amsterdam Schiphol Int’l Airport-KLM Lounge nach Washington, D.C.„. Astrophysiker aus anderen Forschungsgebieten posteten Hinweise auf zeitgleich in ihrem Department angesetzte Seminare der Gravitationswellengruppe. Einige posteten Bilder von Gravitationswellen-Kollegen, die Kisten voll Sekt oder Champagner ins Institut trugen.

Alles klar?

Zumindest einiges klar, aber eine Reihe von Fragen bleiben noch offen. Die Pressekonferenz heute nachmittag ist keine Formsache. Hier sind die Fragen, die mich interessieren:

Eine oder mehrere Quellen?

Am Anfang war von einer Quelle die Rede; am konkretesten war der oben verlinkte Science-Artikel: Miteinander verschmelzende Schwarze Löcher mit einmal 36, einmal 29 Sonnenmassen, und das Endresultat hat 62 Sonnenmassen. Die Energie, die beachtlichen 3 Sonnenmassen entspricht, ist also in Form von Gravitationswellen abgestrahlt worden. Signifikanz des Signals 5,1 Sigma, was in diesem konkreten Zusammenhang heißen dürfte: Die Wahrscheinlichkeit, dass Zufallsrauschen (oder konkreter modelliertes Detektorrauschen?) ein solches Signal vortäuscht, wo in Wirklichkeit nichts ist, liegt bei weniger als einem Millionstel (Annahme: normale Gaussverteilung).

Andernorts war wieder von mehreren Quellen die Rede. Zum Teil kann das einfach Verwirrung sein – mit nur zwei Detektoren, den beiden aLIGOs lässt sich nicht eindeutig lokalisieren, wo am Himmel das Ereignis stattgefunden hat. Insofern werden die LIGO-Leute an die kooperierenden Astronomen mit einiger Sicherheit eine ausgedehnte Region oder mehrere Himmelsregionen zum Nachbeobachten genannt bekommen haben.

Andererseits ist unter der Hand derzeit mehr als eine Gravitationswellen-Kandidatennummer im Umlauf (also mehr als eine der Nummern wie „GW196835“, mit der LIGO Kandidatensignale identifiziert). Wir werden sehen, ob mehr als ein ein Signal bekanntgegeben wird. Für das Dezember-2015-Signal, von dem gelegentlich die Rede ist, würde mich aber wundern, wenn eine sorgfältige Auswertung schon abgeschlossen wäre.

Wer sitzt oben?

Wer sitzt bei der NSF-Pressekonferenz oben am Tisch, oder zumindest mit im Raum? Gabriela Gonzalez wird als Sprecherin der LIGO Scientific Collaboration ganz sicher da oben sitzen (ich kenne Gabriela nur flüchtig; sie war vor knapp 12 Jahren so nett, mich und meine Frau durch den LIGO-Livingston-Detektor zu führen). Marco Cavaglia könnte da als assistant speaker auch sitzen (Marco kenne ich noch von meiner Zeit am Albert-Einstein-Institut in Potsdam her; damals hat er, wie ich damals auch, Quantengravitation betrieben; auf Gravitationswellen umzusatteln war aber nicht zuletzt angesichts der neuesten Entwicklungen keine schlechte Entscheidung!)

Aber bei LIGO haben natürlich noch eine Reihe von Schlüsselpersonen mitgemischt. Rainer „Rai“ Weiss vom MIT dürfte quasi als Erfinder der interferometrischen Detektoren mit auf dem Podium oder prominent im Publikum sitzen. Barry Barish kann für sich in Anspruch nehmen, LIGO auch organisatorisch zu einem effektiven Großexperiment gemacht zu haben. (Und nein, das ist alles andere als eine triviale Leistung. Ein Experiment auf solchen Skalen zu führen ist etwas ganz anderes, als selbst mit ein paar Mitarbeitern im Labor zu arbeiten. Auch an solchen Dingen kann ein Projekt grandios scheitern. Barish kam nicht von ungefähr aus der Teilchenphysik, als er LIGO-Direktor wurde.)

Wer noch? Kip Thorne? Einige jüngere Leute aus der Datenauswertung?

Die Auswahl ist nicht zuletzt spannend, weil später ja noch den Nobelpreis-Vergebern aus Stockholm die schwere Wahl bevorsteht, welchen höchstens drei Personen sie die Ehrung für diesen Nachweis gibt.

Fachartikel?

Wenn Wissenschaftler an die Öffentlichkeit gehen, bevor ein Fachartikel im Peer-Review-Verfahren publiziert ist, gibt das zurecht kritische Bemerkungen. In den Gerüchten war zwar hie und da von einem Nature-Artikel die Rede, aber insgesamt war es in dieser Hinsicht eher ruhig. Haben die LIGO-Leute in aller Stille einen Artikel durch das Review-Verfahren einer Fachzeitschrift bekommen und präsentieren jetzt die gesicherten, im Peer Review geprüften Resultate? Das wäre natürlich das beste. Aber das müssen wir erst noch sehen.

Physik?

Mit einem oder zwei Nachweisen ist noch nicht viel Physik zu machen. Aber vielleicht hat ja eine der beim Nachweis direkt ausgelösten astronomischen Nachbeobachtungen zusätzliche Informationen erbracht? Das wäre natürlich das Tüpfelchen auf dem i, wenn jetzt auch gleich die Gravitationswellenastronomie anfinge. (Ich hatte dazu ja in „Gravitationswellen – warum die Aufregung?“ einiges geschrieben.)

Es bleibt spannend, einige Stunden noch.

Und nachdem das Link ja nun schon weitgehend die Runde gemacht hat und bei YouTube auch keine Kapazitätsprobleme auftreten dürften: Hier ist ein Link zum Livestream.

Markus Pössel hatte bereits während des Physikstudiums an der Universität Hamburg gemerkt: Die Herausforderung, physikalische Themen so aufzuarbeiten und darzustellen, dass sie auch für Nichtphysiker verständlich werden, war für ihn mindestens ebenso interessant wie die eigentliche Forschungsarbeit. Nach seiner Promotion am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut) in Potsdam blieb er dem Institut als "Outreach scientist" erhalten, war während des Einsteinjahres 2005 an verschiedenen Ausstellungsprojekten beteiligt und schuf das Webportal Einstein Online. Ende 2007 wechselte er für ein Jahr zum World Science Festival in New York. Seit Anfang 2009 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg, wo er das Haus der Astronomie leitet, ein Zentrum für astronomische Öffentlichkeits- und Bildungsarbeit. Pössel bloggt, ist Autor/Koautor mehrerer Bücher, und schreibt regelmäßig für die Zeitschrift Sterne und Weltraum.

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