Masaru Shibata neuer Direktor am Albert-Einstein-Institut

Die Entdeckung von Gravitationswellen, abgestrahlt bei der Verschmel­zung von binären schwarzen Löchern und Neutronen­sternen, markierte einen Durch­bruch in der Astro­nomie und Astro­physik und hat ein neues Fenster in unser Uni­versum geöffnet. Masaru Shibata vom Yukawa Institut für theo­re­tische Physik an der Univer­sität Kyoto ist ein welt­weit aner­kannter Experte für nume­risch-relati­vis­tische Simu­la­tionen von astro­physi­ka­lischen Ereig­nissen, die Gravi­ta­tions­wellen erzeugen. Er erforscht Ver­schmel­zungen binärer Neutronen­sterne und gemischter Binär­systeme – Doppel­sterne aus einem schwarzen Loch und einem Neutronen­stern – sowie Super­novae kolla­bie­render Sternen­kerne, bei denen schwarze Löcher ent­stehen. Er unter­sucht insbe­son­dere die Phase nach der Ver­schmel­zung und hat die physi­ka­lischen Bedin­gungen für die Ent­stehung elektro­magne­tischer Signale auf­ge­klärt, wie sie kürz­lich beim ersten, mit Advanced LIGO und Virgo beob­ach­teten, binären Neutronen­stern gemessen wurden. Shibata unter­sucht darüber hinaus grund­legende Aspekte der All­ge­meinen Relati­vi­täts­theorie mit nume­rischen Methoden.

Es wird erwartet, dass die Advanced-LIGO- und Virgo-Detektoren in naher Zukunft eine große Anzahl von Gravi­ta­tions­wellen­quellen beob­achten. Das Albert-Einstein-Institut in Potsdam spielt eine führende Rolle bei der Ent­wick­lung von Wellen­formen und bei der Ermitt­lung von astro­physi­ka­lischen und grund­legenden physi­ka­lischen Infor­ma­tionen wie Massen, Spins, Ent­fer­nungen der Quellen von der Erde, Eigen­schaften von Neutronen­sternen und der Aus­deh­nungs­geschwin­dig­keit des Uni­versums. Der Forschungs­schwer­punkt von Shibata ergänzt die bereits beste­henden Kompe­tenzen am AEI ideal.

„Ich bin begeistert, dass Masaru Shibata an unser Institut kommt und ich freue mich auf eine frucht­bare Inter­aktion und Zusammen­arbeit“, sagt Alessandra Buonanno, Leiterin der Abtei­lung „Astro­physi­ka­lische und kosmo­lo­gische Relati­vi­täts­theorie“. „Neutronen­sterne gehören zu den extrem­sten Quellen von Gravi­ta­tions­wellen und wir erwarten, dass wir in Zukunft noch mehr über ihre exo­tische innere Struktur erfahren werden. Shibata kommt genau zum rich­tigen Zeit­punkt. Seine Exper­tise passt perfekt zu unserer Vision eines modernen Instituts, das von neuen Erkennt­nissen auf dem Gebiet der Gravi­ta­tion profi­tiert.“

Shibatas Schwerpunkt liegt auf theoretischer, allgemein-relati­vis­tischer Astro­physik. Er arbeitet an nume­rischen Lösungen von Einsteins All­ge­meiner Relati­vi­täts­theorie. Für hoch­komplexe Prozesse wie das Ver­schmelzen von Neutronen­sternen und schwarzen Löchern können diese nicht­linearen Diffe­rential­gleichungen nicht analy­tisch gelöst werden. Daher sind nume­risch-relati­vis­tische Simu­la­tionen mit Hoch­leistungs­rechnern der geeig­nete Ansatz für theo­re­tische Studien. Nume­rische Simu­la­tionen spielen eine wich­tige Rolle bei der Vor­her­sage genauer Gravi­ta­tions­wellen­formen für die Suche in den Detektor­daten und für die Unter­suchung von energie­reichen Phäno­menen wie Super­nova-Explo­sionen und Gamma­strahlen­aus­brüchen.

Shibata promovierte in Physik an der Universität Kyoto. Während seiner Zeit an der Univer­sität Osaka wurde er Gast­pro­fessor an der Univer­sität von Illi­nois in den USA. Im Jahr 2000 wurde er zum Asso­ciate Professor an der Univer­sität Tokio ernannt. Er wurde 2009 Professor am Yukawa Institut für theo­re­tische Physik der Univer­sität Kyoto. Shibata ist Fellow der Inter­national Society on General Relati­vity and Gravi­ta­tion. Er wurde 2003 mit dem Nishino­miya-Yukawa Memorial Prize und 2008 mit einem Out­standing Paper Award der Physical Society of Japan aus­ge­zeichnet. Im Jahr 2010 erhielt Shibata einen Excellent Young Researchers Prize der Japan Society for the Promotion of Science.

AEI / RK