Ein Signal, das Dutzende andere schlägt
GW250114: internationales Team identifiziert erstmals drei Töne in einem Gravitationswellen-Ereignis.
Vor fast genau einem Jahr beobachtete die LIGO-Virgo-KAGRA-Kollaboration das bislang klarste Gravitationswellen-Signal: GW250114 stammte von einer Verschmelzung Schwarzer Löcher in einer Entfernung von etwa 1,3 Milliarden Lichtjahren. Die Massen der beteiligten Schwarzen Löcher lagen zwischen dem dreißig- und vierzigfachen der unserer Sonne. Zum ersten Mal haben Forschende des MPI für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut, AEI) in Potsdam mit einem neu entwickelten Datenanalyse-Werkzeug einen dritten Ton in der Abklingphase des Signals gefunden.
Weil GW250114 so klar und deutlich beobachtet wurde, lässt es sich viel genauer als andere Signale mit den Vorhersagen der Relativitätstheorie vergleichen. So können Forschende überprüfen, ob die allgemeine Relativitätstheorie unter den extremen Bedingungen einer Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher gültig ist. Bei diesen Ereignissen spielen sowohl starke Gravitationsfelder als auch extrem dynamische Abläufe eine Rolle. Jede beobachtete Abweichung von den theoretischen Vorhersagen könnte ein Hinweis auf neue Physik jenseits von Einsteins Theorie sein.
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„Unser 2018 erstmals vorgeschlagenes Analysewerkzeug berücksichtigt die vollständige Verschmelzung der Schwarzen Löcher. Zudem macht es vorab keine Annahmen über die Töne, die während der Abklingphase ausgesendet werden“, erklärt Elisa Maggio, ehemals Marie-Curie-Stipendiatin in der AEI-Abteilung Astrophysikalische und Kosmologische Relativitätstheorie und jetzt INFN-Forscherin in Rom. Maggio und Lorenzo Pompili, ehemaliger Doktorand am AEI, haben die neueste Version des Werkzeugs gemeinsam entwickelt und die Analyse zusammen durchgeführt. „Weil wir Informationen aus dem gesamten Signal berücksichtigt haben, konnten wir erstmals einen höheren Ton bei etwa der doppelten Frequenz des Grundtons untersuchen. Seine Eigenschaften stimmen ebenfalls mit den theoretischen Vorhersagen überein.“
Die Obergrenzen möglicher Abweichungen, die mit dem am AEI entwickelten Modell bestimmt wurden, sind zwei- bis dreimal niedriger als diejenigen, die durch die gemeinsame Verarbeitung von Daten Dutzender Signale aus dem vierten Gravitational-Wave Transient Catalogue (GWTC-4.0) erhalten wurden.
„Diese Ergebnisse zeigen den großen wissenschaftlichen Wert präziser Wellenformmodelle und ausgefeilter Methoden zur Datenanalyse“, sagt AEI-Direktorin Alessandra Buonanno. „Doch das ist erst der Anfang. In zukünftigen Beobachtungsläufen werden wir Signale wie GW250114 häufiger entdecken und noch deutlicher beobachten. Jedes einzelne davon wird neue Möglichkeiten bieten, um Einsteins Theorie zu überprüfen und nach neuer Physik zu suchen.“ [AEI / dre]
Weitere Informationen
- Originalveröffentlichung
A. G. Abac et al. (LIGO Scientific Collaboration, Virgo Collaboration, KAGRA Collaboration), Black Hole Spectroscopy and Tests of General Relativity with GW250114, Phys. Rev. Lett. 136, 041403, 29. Januar 2026; DOI: 10.1103/6c61-fm1n - Abt. Astrophysikalische und Kosmologische Relativitätstheorie (Alessandra Buonanno), Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut), Potsdam-Golm
