Chinas SCHNELL auf der Jagd nach Nanohertz-Gravitationswellen
von Simon Mansfield
Gerroa, Australien (SPX) 01. Juli 2023
Ein neuer Durchbruch auf dem Gebiet der Gravitationswellenerkennung ist Wissenschaftlern in China gelungen, die dank Pulsar-Timing-Beobachtungen mit dem Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope (FAST) entscheidende Beweise für Nanohertz-Gravitationswellen gefunden haben.
Die Studie wurde vom Chinese Pulsar Timing Array (CPTA) geleitet, einer Gemeinschaftsgruppe von Forschern der Nationalen Astronomischen Observatorien der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und verschiedenen anderen Institutionen. Die Ergebnisse ihrer Erkenntnisse wurden in der chinesischen Fachzeitschrift Research in Astronomy and Astrophysics veröffentlicht.
Gravitationswellen sind im Grunde genommen Verzerrungen oder „Wellen“ im Raum-Zeit-Gefüge, die durch die Bewegungen massiver Körper wie Schwarzer Löcher hervorgerufen werden. Trotz ihrer schwachen Signale sind diese Wellen ein unschätzbares Werkzeug zur Entdeckung der schwer fassbaren Dunklen Materie im Universum.
Der Nachweis von Gravitationswellen im Nanohertz-Bereich verspricht tiefgreifende Auswirkungen auf unser Verständnis der Struktur des Universums. Es könnte die Entwicklung, Evolution und Verschmelzung der kolossalsten Körper des Universums – supermassereicher Schwarzer Löcher – enthüllen.
Dennoch liegt die Herausforderung in der Detektion von Nanohertz-Gravitationswellen aufgrund ihrer außergewöhnlich niedrigen Frequenzen. Ihre Perioden können sich über mehrere Jahre erstrecken und ihre Wellenlängen können mehrere Lichtjahre erreichen. Die einzige bekannte Methode zu ihrer Detektion sind derzeit große Radioteleskope mit Langzeitbeobachtungen.
Li Kejia, korrespondierender Autor des Artikels und Forscher an den National Astronomical Observatories, gab an, dass das Team derzeit aufgrund des relativ kurzen Beobachtungszeitraums der aktuellen Daten nicht in der Lage sei, die astronomischen Quellen der erkannten Signale zu identifizieren. Mit der weiteren Beobachtung wird sich dieses Problem jedoch lösen.
Die Suche nach Nanohertz-Gravitationswellen hat die Aufmerksamkeit von Physikern und Astronomen weltweit erregt. Forschungsteams in den Vereinigten Staaten, Europa und Australien sammeln seit über 20 Jahren Pulsar-Timing-Daten. Im Gegensatz dazu haben chinesische Wissenschaftler diese Arbeit 2019 mit FAST initiiert.
Das CPTA verdankt seinen schnellen Fortschritt der überlegenen Empfindlichkeit und robusten Fähigkeit von FAST zur Überwachung von Pulsaren. Bemerkenswert ist, dass ihre bedeutenden Durchbrüche mit denen anderer globaler Forschungsteams übereinstimmen, beispielsweise des nordamerikanischen Nanohertz-Observatoriums für Gravitationswellen, des europäisch-indischen Pulsar Timing Arrays und des australischen Parkes Pulsar Timing Arrays. Auch diese internationalen Teams veröffentlichten diese Woche vergleichbare Ergebnisse.
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- Quelle: https://www.spacedaily.com/reports/China_FAST_in_the_Hunt_for_Nanohertz_Gravitational_Waves_999.html