Was wird eLISA zu beobachten versuchen?

eLisa - Evolved Laser Interferometer Space Antenna .

Eine LISA-ähnliche Mission dient zur direkten Beobachtung von Gravitationswellen, bei denen es sich um Verzerrungen der Raum-Zeit-Bewegung mit Lichtgeschwindigkeit handelt. Durchlaufende Gravitationswellen drücken und dehnen Objekte abwechselnd um einen winzigen Betrag. Gravitationswellen werden durch energetische Ereignisse im Universum verursacht und können im Gegensatz zu jeder anderen Strahlung durch dazwischenliegende Masse ungehindert passieren. Der Start von eLISA wird der Wahrnehmung des Universums durch Wissenschaftler einen neuen Sinn verleihen und es ihnen ermöglichen, einer Welt zuzuhören, die bei normalem Licht unsichtbar ist.

Die "duh" Antwort auf meine Frage lautet "Gravitationswellen natürlich".

Offensichtlich ist das nicht das, was ich frage.

Also haben wir eLISA eingesetzt und eine Gravitationswelle entdeckt. Nun, da ging die Welle. Welche Daten extrahieren wir daraus? Welche Entdeckungen, Beobachtungen werden wir sammeln? Was können wir damit noch entdecken als "es gab eine Gravitationswelle, und sie kam aus dieser Richtung"?

Die erste Beobachtung ist, ob Gravitationsstrahlung existiert, wie durch die Allgemeine Relativitätstheorie vorhergesagt. Hinweise aus Beobachtungen von binären Neutronensternen besagen, dass dies der Fall ist, aber es bleibt ein großes Unbekanntes.

Jetzt wurden Gravitationswellen entdeckt und die Vorhersagen von GR bestätigt

Die Gravitationsastronomie wird eher dem Zuhören als dem Schauen ähneln. Im Moment kann ich meine Kinder oben spielen hören. Ich kann viel darüber lernen, was sie tun, indem ich feststelle, dass Schallwellen aus einer bestimmten Richtung vorbeiziehen.

Seit dem ersten Nachweis von Gravitationswellen haben wir mehrere Schwarzlochverschmelzungen unterschiedlicher Größe beobachtet. Wir haben auch Neutronensternkollisionen beobachtet und diese anschließend bei Gammastrahlen und sichtbaren Wellenlängen beobachtet. Dies bestätigt diese Ereignisse als potenzielle Quelle vieler schwerer Elemente.

Wir würden erwarten, dass extreme Gravitationsereignisse bestimmte Wellenformen erzeugen. Beispielsweise sollten Fusionen von Schwarzen Löchern einen "Ton" erzeugen, dessen Tonhöhe ansteigt, wenn die beiden Ereignishorizonte schneller verschmelzen. Wir haben wieder viel Theorie dazu, aber wenn wir diese Ereignisse "hören" können, können wir überprüfen, ob GR die Schwerkraft in dieser Situation korrekt modelliert oder ob etwas fehlt.

Am interessantesten wäre es, wenn wir Fusionen von Schwarzen Löchern hören, aber sie klingen nicht so, wie wir es erwartet haben. Das würde bedeuten, dass die Schwerkraft mehr beinhaltet, als wir verstehen, und würde zu neuer Wissenschaft führen.

Nach mehreren Beobachtungen ist es nun die Kombination von Gravitationsbeobachtungen mit Lichtbeobachtungen, die die meiste Wissenschaft hervorbringt. Mit E-Lisa können viel kleinere erkannt werden.