Fakultätsbericht 2016-2017 der Physikalisch-Astronomischen Fakultät

Forschung — 97 Reetika Dudi und Dr. Tim Dietrich auf der Tagung der LIGO/Virgo Kollaboration am 18.10.2017 im Harnack Haus, Berlin. (Credit: Privat) Computersimulation von der Kollision zweier Neutro- nensterne. Oben: Gravitationswellen (in blau-grün), die während der letzten Orbits der zwei Neutronen- sterne mit Lichtgeschwindigkeit ausgesandt wurden. Unten: Bei der Kollision wird Materie der Neutronen- sterne (in gelb-orange) in den Weltraum geschleudert, während sich im Zentrum ein Schwarzes Loch mit Akkretionsscheibe bildet. Simulation: T. Dietrich (MPI für Gravitationsphysik) und die BAM/Jena Kollaboration. Visualisierung: T. Dietrich, S. Ossokine, H. Pfeiffer, A. Buonanno (MPI für Gravitationsphysik) Vorhersage von Gravitationswellen Die jüngsten Entdeckungen in der Gravitations- wellenastronomie beruhen zunächst auf mög- lichst exakten Vorhersagen durch Modelle, die in der Theoretischen Physik u. a. in Jena erarbeitet werden. Für die Kollision von Neutronensternen entwickelt die Arbeitsgruppe von Brügmann Computerprogramme, die auf einigen der größ- ten Supercomputer Europas laufen. Daran war auch Dr. Tim Dietrich beteiligt, der in Jena pro- movierte und 2017 einen Promotionspreis der Deutschen Physikalischen Gesellschaft, und ebenso den Promotionspreis der Physikalisch- Astronomischen Fakultät erhielt. Dietrich forscht mittlerweile in Kooperation mit Jena am Albert- Einstein-Institut in Potsdam weiter zur numeri- schen Relativitätstheorie. Zukunftsweisend ist zudem das Promotionsthema von Reetika Dudi, Doktorandin im Graduiertenkolleg für Quanten- und Gravitationsfelder in Jena, die an der numeri- schen Datenanalyse für Gravitationswellen von Neutronensternen arbeitet. Sonnensystem befindet. Beobachtet wurden der Lichtblitz der Explosion und das tagelange Ab- klingen der Strahlung, wodurch weitere erhellen- de Erkenntnisse gelangen. Durch die nach der Sternenkollision ablaufenden Prozesse entste- hen schwere Elemente wie Platin und Gold, die in den interstellaren Raum geschleudert werden. Bis vor kurzem ging man davon aus, dass die schweren Elemente von Supernovae stammen, d.h. von der Explosion einzelner Sterne. Die de- taillierte Beobachtung einer sogenannten Makro- nova nach der Kollision von Neutronensternen ist ein fantastisches Ergebnis, weil sie die beobach- tete Häufigkeit der schweren Elemente wesent- lich besser erklärt als das Modell der Superno- vae. Davon kann so mancher Doktorand nur träumen. Noch vor Kurzem war das Thema Neutronenster- ne für die LIGO/Virgo-Kollaboration nur eines unter vielen, bis die verblüffende Entdeckung genau solch einer Quelle ihr Thema in den Mittel- punkt des Interesses rückte.