"Vor 400 Jahren hat Galileo ein Teleskop auf den Himmel gerichtet. Ich glaube, wir tun heute etwas ähnlich Wichtiges. Wir eröffnen eine neue Ära", sagte Ligo-Direktor David Reitze. Astronomen können die Gravitationswellen als Boten aus dem All nutzen und hoffen auf völlig neue Entdeckungen im Weltraum.

Die Wellen entstehen insbesondere, wenn große Objekte beschleunigt werden, zum Beispiel bei der Explosion eines Sterns am Ende seines Lebens. Sie stauchen und strecken den Raum. Die Gravitationswellen breiten sich in alle Richtungen aus und verbiegen den Raum, ähnlich wie ein ins Wasser geworfener Stein die Oberfläche.

Das Ligo (Laser-Interferometer-Gravitationswellen-Observatorium) in den USA fing die Signatur zweier verschmelzender Schwarzer Löcher auf. "Wir haben eine neue Art Teleskop gebaut und ein völlig neues Feld eröffnet", sagte Rainer Weiss, einer der Ligo-Gründungsväter vom Massachusetts Institute of Technology. Erstmals ließen sich Schwarze Löcher direkt beobachten, erklärte Alessandra Buonanno, Direktorin am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Potsdam.

"Diese Entdeckung öffnet ein neues Fenster zum Universum, das uns den Blick bis zurück zum Urknall erlaubt", sagte Bundesforschungsministerin Johanna Wanka (CDU) nach einer Mitteilung.

Gravitationswellen gehören zu den spektakulären Vorhersagen von Albert Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie. Jeder beschleunigte Körper sendet demnach Gravitationswellen aus. Sie sind umso stärker, je mehr Masse der Körper hat. Jedoch sind sie in der Regel so winzig, dass Einstein selbst nicht daran glaubte, dass man sie je messen könnte. Seit über 50 Jahren suchen Physiker einen direkten Beweis.

Dennoch gab es kaum Zweifel an der Existenz der Wellen: 1974 hatten die US-Astronomen Russell Alan Hulse und Joseph Taylor ein Doppelsystem aus zwei besonderen Neutronensternen entdeckt, die sich eng umkreisen. Ihre Umlaufzeit nimmt langsam ab, was sich exakt mit dem Energieverlust durch Gravitationswellen erklären lässt. Für diesen indirekten Nachweis bekamen sie 1993 den Physik-Nobelpreis.

Der erste direkte Nachweis ist nun offensichtlich an den beiden Messstationen des Ligo in Livingston und Hanford gelungen. "Wir haben die letzten vier Umläufe von zwei Schwarzen Löchern gesehen, bevor sie miteinander verschmolzen sind", berichtete der geschäftsführende Direktor des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik in Potsdam und Hannover, Bruce Allen. Dies war an der Suche beteiligt und hat das Ligo technologisch unterstützt.

Das Signal sei sehr deutlich und lasse keine Zweifel am direkten Nachweis der Gravitationswellen, betonte Allen. Zwei Forscher des Instituts in Hannover hätten das Signal aus den USA als Erste bemerkt. Das sei vormittags gewesen, als US-Forscher wegen der Zeitverschiebung noch schliefen. "Die beiden hielten es zunächst für einen künstlichen Test - das Signal war einfach zu gut!" Monatelange Analysen hätten die Echtheit des Ergebnisses bestätigt.

Den Analysen zufolge habe sich die Verschmelzung der beiden Schwarzen Löcher in etwa 1,3 Milliarden Lichtjahren Entfernung in einem Gebiet am Südhimmel in Richtung des Sternbilds Schwertfisch ereignet. Ein Lichtjahr ist die Distanz, die das Licht in einem Jahr zurücklegt. Die beiden Schwarzen Löcher hatten 29 und 36 Mal so viel Masse wie unsere Sonne. Das aus ihrer Verschmelzung hervorgegangene Schwarze Loch besitzt jedoch nur 62 Sonnenmassen. Die Differenz von drei Sonnenmassen ist gemäß Einsteins Masse-Energie-Äquivalenz in Form von Gravitationswellenenergie abgestrahlt worden.

"Wir haben immer gehofft, dass diese Systeme existieren, aber solche Doppel-Schwarzen-Löcher lassen sich nicht auf anderem Weg als mit Gravitationswellen nachweisen, denn sie senden kein Licht oder andere elektromagnetische Strahlung aus", sagte Buonanno aus Potsdam.

Die Möglichkeit, Gravitationswellen direkt zu messen, stelle somit ein fundamental neues Werkzeug zur Erforschung des Universums dar. Buonanno: "Damit beginnt mit Sicherheit eine neue Ära in der Physik und Astronomie."