Gravitationswellen

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #200 am: 31. Oktober 2021, 13:41:21 »
Faszinierend!
Aber wie kann man die Zeit der Entstehung spezifizieren? Das sollte es ja heute auch noch geben.

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Offline Rücksturz

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #201 am: 14. November 2021, 13:16:47 »
"LIGO, Virgo und KAGRA erhöhen ihren Punktestand auf 90

Der neue Gravitationswellenkatalog enthält 35 neue Signale. Eine Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut)."



Die bisher von LIGO und Virgo (in O1, O2 und dem gesamten O3) entdeckten Verschmelzungen kompakter Objekte. Die Grafik zeigt Schwarze Löcher (blau), Neutronensterne (orange) und unbestimmte kompakte Objekte (grau), die mittels Gravitationswellen entdeckt wurden. Jede Verschmelzung eines Doppelsystems entspricht drei dargestellten kompakten Objekten: den beiden verschmelzenden Objekten und dem Ergebnis der Verschmelzung. (Bild: LIGO-Virgo / Aaron Geller / Northwestern)

Weiter in der Pressemitteilung des AEI:
https://www.raumfahrer.net/ligo-virgo-und-kagra-erhoehen-ihren-punktestand-auf-90/

Viele Grüße
Rücksturz
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Offline klerol

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #202 am: 24. November 2021, 01:30:01 »
moin, moin aus dem Norden!

Zum Nachweis von Gravitationswellen sind gigantische Anlagen geplant. Diese sind nicht nur von den Dimensionen riesig, sondern auch riesig teuer.

Ich bin zwar nur Laie, habe aber trotzdem eine Frage dazu:
Da Gravitationswellen den Raum verzerren, verzerren sie doch automatisch auch die Raumzeit.
Kann man die Wellen daher nicht einfach mit Atomuhren messen?
Wenn die Welle auf Uhr 1 trifft, dann müßte die Zeit doch für einen kurzen Moment von Uhr 2 abweichen, bis auch diese von der Welle getroffen wird. Und mit 3 Uhren im Dreieck angeordnet müßte es theoretisch sogar möglich sein, Richtung und Geschwindigkeit der Welle zu messen.
Oder liege ich da falsch?

Vielen Dank und beste Grüße,
Klerol

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Offline m.hecht

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #203 am: 24. November 2021, 13:38:23 »
Hallo Klerol

Theoretisch würde das vermutlich schon gehen, aber praktisch ist es sicherlich schwieriger als von dir gedacht. Wenn ich beispielsweise die Zeitdilatation von bewegten Objekten messen will, nehm ich einfach zwei Atomuhren, pack die eine in ein Flugzeug und lass die andere am Boden stehen. Je länger ich rumfliege, desto größer wird automatisch der Zeitunterschied. Sprich: Wenn ich das Flugzeug nur für den Bruchteil einer Sekunde und auch nur sagen wir 1cm weit beschleunigen würde und es dann wieder zum Stillstand bringen würde, ist die Zeitdilatation zwar auch vorhanden, aber sicherlich nicht messbar. Bei Gravitationswellen ist die Zeitdilation dann nochmal um etliche Größenordnungen kleiner und vor allem, sie hebt sich auf nachdem die Welle (mit Lichtgeschwindigkeit) drübergelaufen ist. Das heißt, nur in dem Moment, in dem die Welle bereits eine Uhr durchlaufen hat, die andere aber noch nicht, muss der winzige Unterschied der Zeit zwischen den Uhren gemessen werden. Um das überhaupt realisieren zu können, müsste die Welle eine deutliche Änderung der Atomuhrfrequenz erzeugen. Das dürfte aber auch Größenordnungen unterhalb der Messbarkeit liegen. Caesium-Atomuhren schwingen beispielsweise 9,1 Milliarden mal pro Sekunde. Das ist die zeitliche "Auflösung", die man mit solchen Uhren messen kann. Man kann somit nichts über die Zeit zwischen einer Schwingung aussagen. Mit anderen Worten: Alles dazwischen "sieht" man nicht.

Die aktuellen Gravitationswellendetektoren funktionieren hingegen "analog". Ein Laserstrahl wird am Schnittpunkt geteilt und in die beiden Röhren geleitet, an den Spiegeln am Ende der Röhren zurückgeworden und am Schnittpunkt wieder zusammengeführt. Wenn man das richtig einstellt, löschen sich die beiden Laserstrahlen gegenseitig aus und man hat ein Nullsignal am Sensor. Läuft jetzt eine Gravitationswelle über eine Röhre, verschieben sich die beiden Laserstrahlen zueinander und die Auslöschung ist nicht mehr vollständig. Dieses Signal kann man dann messen. Das funktioniert unglaublich präziese und trotzdem benötigt man noch ne Menge Rechenleistung um die Signale vom Räuschen zu trennen.

Mane

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Offline Rücksturz

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #204 am: 19. Dezember 2021, 16:53:27 »
Zum Thema "ne Menge Rechenleistung":

"Neuronales Netz analysiert Gravitationswellen in Echtzeit

Forschende trainieren ein neuronales Netz darauf, in nur wenigen Sekunden die Eigenschaften verschmelzender schwarzen Löcher anhand der abgestrahlten Gravitationswellen präzise abzuschätzen. Das Netzwerk bestimmt die Massen und Eigendrehimpulse der schwarzen Löcher, sowie wo am Himmel, in welchem Winkel und wie weit von der Erde entfernt die Verschmelzung stattgefunden hat. Eine Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme."



Der neue Machine-Learning-Algorithmus schätzt alle Parameter, die eine Quelle aus zwei schwarzen Löchern charakterisieren, in nur wenigen Sekunden genau ab. Die Abbildung auf der linken Seite zeigt die Himmelspositionen, die für acht Ereignisse aus dem ersten und zweiten LIGO/Virgo-Beobachtungslauf ermittelt wurden. Sie vergleicht die Schätzung durch maschinelles Lernen (farbig) mit der wesentlich langsameren Standardmethode (grau). Die rechte Seite zeigt vier abgeleitete Parameter (die Chirp-Masse, das ist die Kombination der beiden Einzelmassen, das Massenverhältnis und zwei Spin-Parameter) für GW150914 (maschinelles Lernen in orange, Standardmethode in blau). (Bild: M. Dax (Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme), S. R. Green, J. Gair (Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik), J. H. Macke (Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme), A. Buonanno (Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik), B. Schölkopf (Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme))

Weiter in der Pressemitteilung de MPI-IS:
https://www.raumfahrer.net/neuronales-netz-analysiert-gravitationswellen-in-echtzeit/

Viele Grüße
Rücksturz
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Offline Rücksturz

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #205 am: 22. Januar 2022, 14:31:00 »
"Die Suche nach einem kosmischen Gravitationswellenhintergrund

Weltweites Radioteleskop-Netzwerk verstärkt Signal, das auf Gravitationswellen extrem niedriger Frequenz im Nanohertzbereich hinweisen könnte. Eine Pressemeldung des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie, Bonn."



Die künstlerische Darstellung des IPTA-Experiments zeigt eine Gruppierung von Pulsaren um die Erde, eingebettet in einen Gravitationswellenhintergrund, der von Binärsystemen von supermassereichen schwarzen Löchern herrührt. Die Signale der Pulsare, die mit einem Netz weltweiter Radioteleskope gemessen werden, werden von den Gravitationswellen beeinflusst und ermöglichen die Untersuchung des Ursprungs des Gravitationswellenhintergrunds. Die Entfernungen wurden für die Darstellung verkleinert, vor allem sind die supermassereichen schwarzen Löcher in Wirklichkeit viel weiter entfernt. (Bild: Carl Knox/OzGrav)

Weiter in der Pressemeldung des MPIfR:
https://www.raumfahrer.net/die-suche-nach-einem-kosmischen-gravitationswellenhintergrund/

Viele Grüße
Rücksturz
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Re: Gravitationswellen
« Antwort #206 am: 22. Januar 2022, 18:27:35 »
Ich finde das wahnsinnig faszinierend die Natur als Megateleskop zu nutzen!
Könnte das genauer als Lisa bzw Einsteinteleskop  werden?

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Offline James

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #207 am: 04. März 2022, 11:25:26 »
"Kosmischer Schallknall: Was der Röntgenblick über eine Kilonova enthüllt

Ein internationales Forschungsteam untersucht die Folgen einer gigantischen kosmischen Explosion mit Hilfe des NASA-Röntgenobservatoriums „Chandra“. Theoretische Physiker der Universität Jena unterstützen die Forschenden dabei, indem sie detaillierte Vorhersagen und Simulationen liefern, die eine Interpretation der Röntgendaten von Chandra erst möglich machen. Seine Ergebnisse veröffentlicht das Team im Fachmagazin „Astrophysical Journal Letters“. Eine Pressemitteilung der Friedrich-Schiller-Universität Jena."


Künstlerische Darstellung einer Kilonova, die nach der Verschmelzung von Neutronensternen auftritt. (Abbildung: M. Weiss/CfA)

Weiter in der Pressemitteilung der Friedrich-Schiller-Universität Jena:   =>  Link zum Portalartikel

Viele Grüße
James

tonthomas

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #208 am: 02. April 2022, 13:21:31 »
Gravitationswellen - ein neues Fenster ins Universum - Vortrag von Prof. Dr. Michele Heurs


https://www.youtube.com/watch?v=tsrtx4LpSXg

Gruß  Pirx

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Offline James

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #209 am: 09. April 2022, 12:08:14 »
"Die Jagd nach dem Gravitationswellenhintergrund

— Suche nach langwelligen Gravitationswellensignalen mit dem Fermi-Satelliten der NASA — Miteinander verschmelzende supermassereiche schwarze Löcher in den Zentren wechselwirkender Galaxien füllen das Universum mit extrem niederfrequenten Gravitationswellen. Astronomen haben bereits mit großen Radioteleskopen nach diesen Wellen gesucht, um die subtilen Auswirkungen dieser Raumzeitwellen auf die von Pulsaren in unserer Galaxie ausgesandten Radiowellen zu beobachten. Eine Pressemitteilung des Max Plank Instituts für Radioastronomie (MPIfR), Bonn."


Das Fermi „Large Area Telescope“ (LAT) auf dem Fermi-Satelliten befindet sich in einer Umlaufbahn 500 km über der Erde und sammelt Gammastrahlen von Millisekunden-Pulsaren. Auf ihrer Reise durch die Milchstraße treffen diese hochenergetischen Photonen auf ein Meer von niederfrequenten Gravitationswellen, die von Paaren supermassereicher schwarzer Löcher erzeugt werden, die in den Zentren miteinander verschmolzener Galaxien zusammenwachsen. Die Wellen der Raumzeit mit Wellenlängen von einigen Lichtjahren bewirken, dass jedes Photon etwas früher oder etwas später als erwartet eintrifft. Die Überwachung der Gammastrahlung von vielen dieser Millisekunden-Pulsare – ein Experiment, das als Pulsar-Timing-Array (PTA) bekannt ist – kann diese verräterische Signatur aufdecken. Für Pulsar-Timing-Arrays wurden bisher nur empfindliche Radioteleskope eingesetzt. Jetzt ermöglichen die Daten von Fermi ein auf Gammastrahlung basierendes Pulsar-Timing-Array, das einen neuen, klaren Blick auf diese Art von Gravitationswellen ermöglicht. © Daniëlle Futselaar/MPIfR (artsource.nl)

Weiter in der Pressemitteilung des Max Plank Instituts für Radioastronomie (MPIfR), Bonn  =>  Link zum Portalartikel

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Offline James

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #210 am: 22. April 2022, 21:40:43 »
"Mehr Rechenleistung für die Suche nach kontinuierlichen Gravitationswellen

Mitglieder der permanenten unabhängigen Forschungsgruppe „Kontinuierliche Gravitationswellen“ am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik und der Leibniz Universität Hannover werden von der Partnership for Advanced Computing in Europe (PRACE) Rechenzeit erhalten. Ihr Antrag für eine innovative Suche nach kontinuierlichen Gravitationswellen von unbekannten Neutronensternen wurde mit mehr als 10 Millionen Rechenkernstunden auf Grafikkarten aus dem Hochleistungsrechnerdienst von PRACE unterstützt. Die neuartige Suche wird unser Wissen über die Neutronensterne in der Milchstraße erweitern und ist ein Schritt zur ersten Beobachtung der schwer nachweisbaren kontinuierlichen Gravitationswellen. Erste Ergebnisse der Suche werden für das Jahr 2023 erwartet. Eine Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik / Albert-Einstein-Institut (AEI)."


Neutronensterne haben typischerweise 40 % mehr Masse als unsere Sonne, haben dabei aber einen Durchmesser von nur 20 Kilometern. Schwarze Löcher sind die einzigen bekannten Objekte, die noch kompakter sind. Dieses Bild zeigt einen Neutronenstern neben Hannover, der Heimat des MPI für Gravitationsphysik. © NASA’s Goddard Space Flight Centre

Weiter in der Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik / Albert-Einstein-Institut (AEI)  =>  Link zum Portalartikel

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Offline James

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #211 am: 05. Mai 2022, 10:52:23 »
"AstroGeo Podcast: Die ersten Gravitationswellen zerfielen zu Staub

Die Jagd nach Gravitationswellen von kurz nach dem Urknall schien 2014 endlich erfolgreich zu sein. Doch die Geschichte nahm eine peinliche Wendung: Nur wenig später zerfiel das so lange gesuchte Signal zu Staub. Was war passiert?"


Planck view of BICEP2 field. Quelle: ESA/Planck Collaboration. Acknowledgment: M.-A. Miville-Deschênes, CNRS – Institut d’Astrophysique Spatiale, Université Paris-XI, Orsay, France

Weiter im Beitrag von Karl Urban  =>  Link zum Portalartikel

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Offline James

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #212 am: 27. Mai 2022, 09:49:34 »
"Alessandra Buonanno über Gravitationswellen und deren Bedeutung für die Physik

Im Jahr 2015 beobachteten Forscherinnen und Forscher die erste Gravitationswelle, welche die Erde durchquerte und durch die Kollision zweier schwarzer Löcher verursacht wurde. Dies war ein Meilenstein für die Astrophysik und lieferte eine Bestätigung der allgemeinen Relativitätstheorie. Über die Beobachtung von Gravitationswellen, die zur Vorhersage notwendigen Modelle sowie die Bedeutung der gewonnenen Erkenntnisse spricht die Physikerin Prof. Dr. Alessandra Buonanno, Mitglied der Leopoldina, am Mittwoch, 8. Juni 2022 an der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina in Halle (Saale). Eine Pressemitteilung der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina."



Weiter in der Pressemitteilung der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina  =>  Link zum Portalartikel

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Offline Rücksturz

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #213 am: 25. August 2022, 19:09:41 »
Nachtrag:

"UP: Gravitationswellen verstehen mit Hypermodellen

Um Systeme zweier miteinander verschmelzender Neutronensterne physikalisch zu untersuchen, haben Dr. Gregory Ashton von der University of London und Prof. Dr. Tim Dietrich von der Universität Potsdam/Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik ein neues Verfahren entwickelt. Eine Medieninformation der Universität Potsdam (UP)."



Numerisch-relativistische Simulation der Verschmelzung zweier Neutronensterne, die zu dem am 25. April 2019 gemessenen Gravitationswellenereignis (GW190425) führte. (Bild: T. Dietrich, S. Ossokine, A. Buonanno, W. Tichy and the CoRe-collaboration)


Weiter in der Medieninformation der Uni Potsdam:
https://www.raumfahrer.net/up-gravitationswellen-verstehen-mit-hypermodellen/

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Offline Rücksturz

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #214 am: 20. November 2022, 21:18:13 »
"Gravitationswellen – Kollision mit Schlagseite

Ein Forschungsteam aus Jena und Turin (Italien) hat die Entstehung eines ungewöhnlichen Gravitationswellensignals rekonstruiert: Wie die Forschenden in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins „Nature Astronomy“ schreiben, kann das Signal GW190521 aus der Verschmelzung zweier schwerer Schwarzer Löcher resultieren, die sich gegenseitig mit ihrem Gravitationsfeld eingefangen haben und anschließend in schneller, exzentrischer Bewegung umeinander kollidierten. Eine Pressemitteilung der Friedrich-Schiller-Universität Jena."



Numerische Simulation, die die Krümmung der Raumzeit während der Verschmelzung der beiden schwarzen Löcher darstellt. (Foto: AG Bernuzzi/Universität Jena)


Weiter in der Pressemitteilung der Uni Jena:
https://www.raumfahrer.net/gravitationswellen-kollision-mit-schlagseite/

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #215 am: 22. Mai 2023, 10:47:52 »
Bald geht es wieder los, wir können gespannt sein!
https://www.astronews.com/news/artikel/2023/05/2305-014.shtml

Re: Gravitationswellen
« Antwort #216 am: 22. Mai 2023, 11:23:34 »
Zitat von: Astronews
Die LIGO-Detektoren sollen mit einer Reichweite von mehr als 160 Megaparsec (Mpc) arbeiten. Ein Megaparsec entspricht 3,26 Millionen Lichtjahren.
Seltsam, das erste Ereignis von 2015 war doch sogar 410 Megaparsec entfernt.
Was bedeutet da jetzt diese neue Reichweitenangabe von "nur" 160Mpc?

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Offline Lumpi

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #217 am: 22. Mai 2023, 17:13:38 »
Zitat von: Astronews
Die LIGO-Detektoren sollen mit einer Reichweite von mehr als 160 Megaparsec (Mpc) arbeiten. Ein Megaparsec entspricht 3,26 Millionen Lichtjahren.
Seltsam, das erste Ereignis von 2015 war doch sogar 410 Megaparsec entfernt.
Was bedeutet da jetzt diese neue Reichweitenangabe von "nur" 160Mpc?

Natürlich sind heftigere oder größere Ereignisse, wie z. B. Kollisionen von Schwarzen Löchern, aus viel tieferen Bereichen des Universums nachweisbar, aber wir verwenden die Entfernung, in der wir Neutronensternverschmelzungen nachweisen können, um unsere Empfindlichkeit gegenüber allen Gravitationswellen zu beschreiben.

Zitat
Of course, more violent or larger events, such as black hole collisions, are detectable from much deeper reaches of the Universe, but we use the distance at which we can detect neutron star mergers as a means to describe our sensitivity to all gravitational waves.
https://www.ligo.caltech.edu/news/ligo20220123
Das Bekannte ist endlich, das Unbekannte unendlich.

Re: Gravitationswellen
« Antwort #218 am: 22. Mai 2023, 17:49:19 »
Lumpi, besten Dank für die Aufklärung!

Offline failsafe

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #219 am: 30. Juni 2023, 09:11:02 »
Wissenschaftler der NANOGRAV-Kooperation haben jetzt Gravitationswellen mit extrem niedriger Frequenz nachgewiesen, mit Periodendauern von bis zu 30 Jahren. Sie vermuten, dass diese Signale bei der Verschmelzung von Supermassiven Schwarzen Löchern entstanden sind, die im Zentrum von Galaxien lokalisiert werden. Ausgewertet wurden die Signale von über 100 Pulsaren über mehr als 12 Jahre, um winzige Abweichungen im zeitlichen Abstand der Pulse zu messen und daraus auf die entsprechend winzigen Deformationen der Raumzeit zu schliessen:

https://www.theguardian.com/science/2023/jun/29/astronomers-detect-cosmic-bass-note-gravitational-waves

Re: Gravitationswellen
« Antwort #220 am: 30. Juni 2023, 14:27:03 »
Einfach nur großartig!

Hier noch etwas auf english dazu:https://www.youtube.com/watch?app=desktop&v=rkdyVA0xiVI

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Offline James

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #221 am: 13. Juli 2023, 21:58:10 »
Nachtrag:

Durchbruch bei der Suche nach langsam schwingenden Gravitationswellen

Daten aus 15 Jahren liefern erstmals überzeugende Hinweise auf die Existenz eines niederfrequenten Hintergrundrauschens aus Gravitationswellen im Universum. Eine gemeinsame Meldung von DESY und Universität Münster.


Die künstlerische Darstellung zeigt, wie eine Reihe von Pulsaren von Gravitationswellen beeinflusst werden, die von einem Paar supermassiver Schwarzer Löcher aus einer entfernten Galaxie stammen. (Bild: NANOGrav/Sonoma State University/Aurore Simonnet)

Weiter in der Meldung von DESY und Universität Münster  =>  Link zum Portalartikel

Viele Grüße, James

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Offline Rücksturz

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #222 am: 18. Juli 2023, 21:54:29 »
Nachtrag:

"MPIfR: Ein neuer Zugang zum Universum

Ein europäisches Forscherteam unter Beteiligung der Max-Planck-Institute für Radioastronomie und Gravitationsphysik hat zusammen mit indischen und japanischen Kollegen Ergebnisse von mehr als 25 Jahren Beobachtungen mit sechs der empfindlichsten Radioteleskope der Welt veröffentlicht. Eine Pressemeldung des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie, Bonn."



Konzept eines Pulsar-Timing-Arrays zur Beobachtung eines Ensembles von Millisekunden-Pulsaren über große Entfernungen in der Milchstraße, um so Gravitationswellen im Nanohertzbereich erfassen zu können. (Grafik: David Champion / MPIfR)

Weiter in der Pressemeldung des MPIfR:
https://www.raumfahrer.net/mpifr-ein-neuer-zugang-zum-universum/

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Re: Gravitationswellen
« Antwort #223 am: 01. Dezember 2023, 10:51:07 »
Wenn jemand erklärt, er hätte keine Ideen, dann liegt es an ihm selbst und nicht daran, daß keine Ideen greifbar wären. Es sind unzählige Äpfel von den Bäumen gefallen, ehe einer Newton zur Erkenntnis des Gravitationsgesetzes verhalf.

Emil Oesch
Die Ironie des Schicksals, die zerreißend in das Spinnengewebe der Sterblichen greift und das Gefühl ihrer Sicherheit furchtbar verneint, wird im Empfänglichen Religion

Ernst Freiherr von Feuchtersleben

Re: Gravitationswellen
« Antwort #224 am: 01. Dezember 2023, 11:27:07 »
Eine Nachfrage: bezieht sich dieser durchaus lesenswerte Post auf irgendeinen Vorpost in diesem Thema?