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 Uralte Signale aus dem frühen Universum
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Caro
Astrophysikerin

Deutschland
5510 Beiträge

Erstellt am: 11.02.2017 :  06:55:59 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Caro's Homepage  Antwort mit Zitat
Theoretische Physiker der Universität Basel haben erstmals das Signal bestimmter Gravitationswellen-Quellen berechnet, das Bruchteile von Sekunden nach dem Urknall entstanden ist. Quelle des Signals ist ein längst vergangenes kosmologisches Phänomen namens «Oscillon».

Gravitationswellen hat bereits Albert Einstein vorhergesagt, tatsächlich nachweisen konnte man sie aber erst im Herbst 2015. Hochsensible Detektoren empfingen damals die Wellen, die bei der Verschmelzung zweier schwarzer Löcher entstanden sind. Gravitationswellen sind anders als alle anderen bekannten Wellen. Während sie sich durch das Universum fortpflanzen, stauchen und strecken sie die Raumzeit, oder anders: sie verzerren die Geometrie des Raumes selbst. Obwohl jede sich beschleunigende Masse Gravitationswellen aussendet, lassen sie sich nur bei extrem grossen Massen wie Schwarzen Löchern oder Sternenexplosionen messen.

Gravitationswellen liefern aber nicht nur Erkenntnisse zu solchen astrophysikalischen Grossereignissen, sondern bieten auch Einblick in die Entstehung des Universums selbst. Um mehr über diese Phase des Alls zu erfahren, erforschen Prof. Stefan Antusch und sein Team vom Departement Physik der Universität Basel den sogenannten stochastischen Gravitationswellenhintergrund. Dieser Hintergrund besteht aus Gravitationswellen von sehr vielen Quellen, die sich überlagern und zusammen ein breites Spektrum an Frequenzen ergeben. Die Basler Physiker berechnen Vorhersagen zu den Frequenzbereichen und zur Stärke der Wellen, die dann in Experimenten getestet werden können.


Die Animation zeigt die Computersimulation eines «Oscillons», einer starken lokalisierten Fluktuation des Inflatonfeldes im frühen Universum. Gemäss den Berechnungen von Prof. Stefan Antusch und seinem Team erzeugen die «Oscillons» einen charakteristischen Peak im ansonsten breiten Spektrum der Gravitationswellen. Bild: Departement Physik, Universität Basel

Kurz nach dem Urknall war das heute sichtbare Universum noch sehr klein, dicht und heiss. «Man kann sich da etwas in der Grösse eines Fußpilzs vorstellen», erklärt Antusch. Das gesamte Weltall war auf diesen sehr engen Raum komprimiert und äusserst turbulent. Die Kosmologie geht heute davon aus, dass das Universum damals von dem Inflaton-Teilchen und seinem dazugehörigen Feld dominiert wurde.

Das Inflaton fluktuierte stark und diese Fluktuationen hatten besondere Eigenschaften. Sie bildeten beispielsweise Klumpen, schwankten also in lokalisierten Bereichen. Diese Bereiche nennt man Oscillons. Man kann sie sich als stehende Wellen vorstellen. «Obwohl die Oscillons schon lange nicht mehr existieren, sind die Gravitationswellen, die sie ausgesandt haben, allgegenwärtig – durch sie können wir weiter zurückschauen als jemals zuvor», sagt Antusch.

Der theoretische Physiker und sein Team konnten in numerischen Simulationen berechnen, wie das Signal der Oscillons, welches nur Bruchteile von Sekunden nach dem Urknall ausgesendet wurde, aussieht. Es erscheint als starker Peak in dem ansonsten breiten Frequenzspektrum der Gravitationswellen. «Wir hätten vor unseren Berechnungen nicht gedacht, dass Oscillons ein solch starkes Signal bei einer bestimmten Frequenz erzeugen können», erläutert Antusch. In einem zweiten Schritt müssen nun experimentelle Physiker das Signal mit Detektoren tatsächlich nachweisen.

Weitere Infos auf den seiten der Uni Basel unter https://www.unibas.ch/de/Aktuell/News/Uni-Research/Uralte-Signale-aus-dem-fruehen-Universum.html

Bearbeitet von: Caro am: 11.02.2017 06:57:09 Uhr

SigurRósFan
Altmeister im Astrotreff


1664 Beiträge

Erstellt  am: 11.02.2017 :  10:27:56 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Caro,

das sind doch dann die primordialen Gravitationswellen, oder? Das Inflationfeld soll ja die Inflation antreiben, und das wollten doch damals die Leute um BICEP2 über den indirekten Fund von Gravitationswellen nachgewiesen haben.

clear skies,
Nico

Mein Blog: ZauberDerSterne.de

Bearbeitet von: am:
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Kriegerdaemon
Meister im Astrotreff

Deutschland
421 Beiträge

Erstellt  am: 11.02.2017 :  16:35:06 Uhr  Profil anzeigen  Sende Kriegerdaemon eine ICQ Message  Antwort mit Zitat
Zitat:
Original erstellt von: Caro
«Man kann sich da etwas in der Grösse eines Fußpilzs vorstellen»,


Interessant...

Wie zahlreich sind die Dinge doch,
derer ich nicht bedarf!
(Sokrates, beim Anblick der Waren auf dem Athener Markt)

Bearbeitet von: am:
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Live-C
Neues Mitglied im Astrotreff

Deutschland
19 Beiträge

Erstellt  am: 12.02.2017 :  18:35:31 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Live-C's Homepage  Antwort mit Zitat
Diese Gravitationswellen müssten sich wohl so wie die kosmische Hintergrundstrahlung über das ganze Universum ausbreiten.

Masseverlust der Sonne live:
http://live-counter.com/sonne/
Aktuelle Entfernung von Voyager 1: http://live-counter.com/raumsonde-voyager/

Bearbeitet von: am:
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Rigel7
Mitglied im Astrotreff


26 Beiträge

Erstellt  am: 14.02.2017 :  14:05:15 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Zitat:
«Man kann sich da etwas in der Grösse eines Fußpilzs vorstellen»


Das ist ein wirklich seltsam spezifischer Vergleich.

Bearbeitet von: am:
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AS-Fan
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
2550 Beiträge

Erstellt  am: 14.02.2017 :  16:39:44 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo,
original sollte das nicht Fußpilz, sondern Fuß Ball heißen. Das ist eine Einstellung in der Forensoftware vom Forenbetreiber, dem das Wort Fuß ball mal auf den Geist ging.
Genauso mit dem Wort U F O, welches automatisch zu MÖÖEPP!wird.

Edit Doppelpost gelöscht

Bearbeitet von: AS-Fan am: 14.02.2017 16:46:22 Uhr
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