Prof. Dr. Karsten Danzmann
Inst. für Atom- u. Molekülphysik, Universität Hannover

Vor mehr als 80 Jahren sagte Albert Einstein die Existenz von Gravitationswellen als Konsequenz seiner Allgemeinen Relativitätstheorie voraus. Gravitationswellen wurden noch nie direkt nachgewiesen, aber ihre Wirkung lässt sich an dem Doppelsternsystem PSR 1913+16 beobachten. Die Bahnbewegung der beiden Neutronensterne dieses Systems zeigt einen Energieverlust, der genau der Abstrahlung von Gravitationswellen entspricht. Gravitationswellen versprechen uns eine ganz neue Ansicht des Universums. Elektromagnetische Wellen sind inkohärente Überlagerungen der Ausstrahlung von einzelnen Elektronen, Atomen oder Molekülen in Gebieten niedriger Dichte. Gravitationswellen dagegen tragen Information über die kohärente Bewegung extrem großer Massen und die Dynamik des nichtlinearen Raumzeit-Kontinuums selbst. Mehrere laserinterferometrische Gravitationswellendektoren mit Armlängen von Kilometern (LIGO, VIRGO, GEO600) werden gegenwärtig in Betrieb genommen. Das deutsch-britische GEO600 und die beiden amerikanischen LIGO Detektoren haben ihren ersten Test bestanden und in den ersten zwei Januarwochen Daten in dreifacher Koinzidenz aufgezeichnet. Ein weltweites Netzwerk von Detektoren auf der Erde wird in diesem Jahr mit regelmäßigen Beobachtungen von Gravitationswellen im Tonfrequenzbereich zwischen 1 Hz und 10 kHz beginnen, in welchem Quellen wie etwa verschmelzende Doppelsterne, Pulsare und Supernovae emittieren. Im Niederfrequenzbereich von 1 Hz bis unterhalb 1 mHz emittieren ganz verschiedenartige Quellen, so wie supermassive Schwarze Löcher bei großen Rotverschiebungen, aber auch kurzperiodische Doppelsterne in unserer eigenen Galaxis. Dieser Frequenzbereich wird wohl nie von der Erde aus beobachtbar sein, da der nicht abschirmbare Hintergrund der der Newtonschen Schwerkraftwirkungen auf der Erde hier Beobachtungen verhindert. Detektoren im Weltraum werden uns auch diesen Frequenzbereich zugänglich machen. Die europäische Weltraumagentur ESA hat kürzlich einen weltraumgestützten laserinterferometrischen Gravitationswellendetektor mit 5 Millionen km Armlänge (LISA) als eine der Cornerstone Missionen im wissenschaftlichen Zukunftsprogramm Horizons 2000 ausgewählt. LISA wird als kollaborative ESA/NASA Mission durchgeführt und im August 2011 gestartet werden. Experimentelle Arbeiten haben im letzten Jahr begonnen.