390 Gravitationswellen-Funde enthüllen neue Schwarze Löcher

Gravitationswellen sind wie Wellen in der Raumzeit – sie entstehen, wenn extrem schwere Objekte wie Schwarze Löcher oder Neutronensterne miteinander verschmelzen. Albert Einstein sagte sie bereits 1916 voraus, doch erst 2015 gelang der erste direkte Nachweis. Seitdem hat sich das Feld rasant entwickelt.

Der neue Katalog GWTC-5.0, veröffentlicht von der internationalen LVK-Kollaboration (LIGO in den USA, Virgo in Italien, KAGRA in Japan), enthält 161 neue Signale aus dem Zeitraum April 2024 bis Januar 2025. Insgesamt sind nun 390 Gravitationswellen-Ereignisse bestätigt. Die Detektoren werden immer empfindlicher – aktuell registrieren sie etwa drei bis vier Ereignisse pro Woche.

Besonders spektakulär ist das Signal GW250114 vom 14. Januar 2025: Es ist das klarste je gemessene Signal mit einem Signal-Rausch-Verhältnis von 76,9 – fast doppelt so stark wie der bisherige Rekord. Es stammt von der Kollision zweier Schwarzer Löcher mit 32 und 34 Sonnenmassen, die über eine Milliarde Lichtjahre entfernt stattfand.

Ein weiteres Ereignis, GW240615, lieferte die präziseste Positionsbestimmung aller Zeiten: Die Forscher konnten den Ursprung auf nur sechs Quadratgrad am Himmel eingrenzen – eine Fläche, die etwa 30 Vollmonden entspricht. Das ermöglicht es, die Wirtsgalaxie der Verschmelzung zu identifizieren und so die Expansion des Universums genauer zu messen.

Die Daten liefern auch starke Hinweise auf Schwarze Löcher der zweiten Generation – also solche, die selbst aus früheren Verschmelzungen hervorgegangen sind. Das bestätigt theoretische Modelle und eröffnet neue Einblicke in die Entwicklung von Galaxien.

Forscher der Universität Glasgow, die seit den 1970er Jahren an der Technologie beteiligt sind, haben die empfindlichen Spiegelaufhängungen der LIGO-Detektoren mitentwickelt. Sie verbessern ständig die Analyse-Software, um aus den winzigen Signalen möglichst viele Informationen zu gewinnen. Der neue Katalog hilft auch, die Hubble-Konstante – also die Geschwindigkeit der kosmischen Expansion – genauer zu bestimmen.

Mit jeder neuen Beobachtungsrunde wächst die Zahl der Entdeckungen. Die Wissenschaftler erwarten, dass die Detektoren nach weiteren Upgrades noch mehr und noch schwächere Signale aufspüren können. Die Gravitationswellen-Astronomie ist endgültig im Routinemodus angekommen.