Neues Verfahren macht schwache Schwingungsmoden verschmelzender Schwarzer Löcher sichtbar
Forscher haben eine systematische Methode entwickelt, um das charakteristische Nachklingen verschmelzender Schwarzer Löcher präziser zu analysieren und Einsteins Theorie zu testen.
Wenn zwei Schwarze Löcher verschmelzen, sendet das entstandene Objekt kurzzeitig Gravitationswellen in charakteristischen Frequenzen aus – ein Phänomen, das Physiker als Ringdown bezeichnen1. Ein Team der University of Cambridge hat nun ein bayesianisches Analyseverfahren entwickelt, das diese Schwingungsmoden auch in ihrer schwächeren Form systematisch erkennen und katalogisieren kann1.
Das Verfahren wurde an allen 13 öffentlich verfügbaren hochgenauen Simulationen des SXS-Katalogs getestet und prüft für jeden Startzeitpunkt mögliche Schwingungsmoden mit Hilfe von Bayes-Faktoren1. Ein zusätzlicher Modelltest soll dabei verhindern, dass Daten durch zu viele Parameter überangepasst werden1.
Die Auswertung zeigt, dass kurz nach dem Signalmaximum mehrere hohe Obertöne notwendig sind, um die Simulationen korrekt zu beschreiben1. Die Methode soll künftig reale Gravitationswellenmessungen dabei unterstützen, die Allgemeine Relativitätstheorie mit bisher unerreichter Genauigkeit zu testen1.
Quellen
Weiterfragen
- Wann könnten reale Gravitationswellendetektoren wie LIGO diese schwächeren Moden tatsächlich messen?
- Welche Abweichungen von Einsteins Relativitätstheorie könnten durch solche Messungen sichtbar werden?
- Lässt sich die Methode auch auf andere astrophysikalische Ereignisse wie Neutronensternverschmelzungen anwenden?