Gravitationswellenhimmel: Neue Erkenntnisse durch das MeerKAT Pulsar Timing Array

SÜDAFRIKA / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Erforschung des Universums hat mit der neuesten Karte des Gravitationswellenhimmels einen bedeutenden Fortschritt gemacht. Durch die Nutzung des MeerKAT Pulsar Timing Arrays (MPTA) in Südafrika haben Wissenschaftler eine detaillierte Karte erstellt, die neue Einblicke in die kosmischen Prozesse bietet.

Die Entdeckung von Gravitationswellen hat die Astronomie revolutioniert und bietet neue Möglichkeiten, das Universum zu verstehen. Mit dem MeerKAT Pulsar Timing Array (MPTA) in Südafrika haben Forscher nun eine Karte des Gravitationswellenhimmels erstellt, die auf den präzisen Beobachtungen von Pulsaren basiert. Diese pulsierenden Neutronensterne senden extrem regelmäßige Signale aus, die durch Gravitationswellen leicht gestört werden können.

Das MPTA nutzt diese Störungen, um Gravitationswellen zu identifizieren, die von einigen der stärksten Quellen im Universum stammen, wie supermassereichen Schwarzen Löchern und Ereignissen kurz nach dem Urknall. Die internationale Kollaboration von Radioastronomen hat mit dieser Methode einen Gravitationswellendetektor von der Größe einer Galaxie geschaffen.

Matt Miles von der Swinburne University of Technology in Melbourne erklärt, dass die Summe aller Gravitationswellen im Universum einen Hintergrund bildet, der wertvolle Hinweise auf die verborgenen Prozesse liefert, die unser Universum formen. Die Kartierung dieser Wellen ermöglicht es, sogenannte „Hot Spots“ zu identifizieren, Bereiche, aus denen besonders viele Gravitationswellen stammen.

Ein solcher Hot Spot könnte durch ein binäres supermassereiches Schwarzes Loch verursacht werden und grundlegende Erkenntnisse über den Ursprung des Gravitationswellenhintergrunds liefern. Die Forschergruppe unter der Leitung von Kathrin Grunthal vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie hat die bisher beste Karte des Gravitationswellenhimmels veröffentlicht.

Die Analyse zeigt, dass die meisten Teile des Himmels keine Anzeichen von Anisotropie aufweisen, jedoch wurden einige interessante Merkmale entdeckt, die in zukünftigen Arbeiten weiter untersucht werden sollen. Diese Karte basiert auf qualitativ hochwertigen Daten des MeerKAT-Radioteleskops und einem umfangreichen Datensatz von Pulsaren.

Im Vergleich zu anderen globalen Projekten wie dem European Pulsar Timing Array benötigte das MPTA nur ein Drittel der Beobachtungszeit, um eine vergleichbare Empfindlichkeit zu erreichen. Dies unterstreicht die herausragenden Fähigkeiten des MeerKAT-Radioteleskops, das eine entscheidende Rolle in der Erforschung niederfrequenter Gravitationswellen spielt.

MeerKAT ist ein Vorläufer für das Square Kilometre Array (SKA) und wird in das SKA-Mid-Teleskop integriert, das derzeit im Bau ist. Die Ergebnisse der MeerKAT-Kollaboration zeigen, wie wichtig Radioteleskope der nächsten Generation für die globale Erforschung des Universums sind.