Entdeckung der Schockwellen von Schwarzen Löchern durch einen Wissenschaftler aus Nordirland

Dr. Stefan Walker

Wissenschaftler haben diese Woche den Beweis veröffentlicht, dass supermassereiche schwarze Löcher auf ihrer Umlaufbahn umeinander Schockwellen erzeugen, die Raum und Zeit verzerren.

Die North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves (NANOgrav) Collaboration unter der Leitung des aus Nordirland stammenden Dr. Stephen Taylor ist eines der Teams, die diese Entdeckung machten.

Die partielle Sonnenfinsternis, die der 35-Jährige im Sommer 1999, dem 30. Jahrestag der ersten Mondlandung, gesehen hat, hat seiner Meinung nach seine Leidenschaft für alles, was mit dem Weltraum zu tun hat, entfacht.

Dr. Taylor zufolge "hat die Kombination aus diesen Dingen und dem, was wir in der Schule darüber gelernt haben, meine Vorstellungskraft beflügelt".

Seine Liebe zur Wissenschaft hat ihn, wie er sagt, nie verlassen, als er seine Ausbildung an der Wallace High School in seiner Heimatstadt Lisburn fortsetzte.

Ich fand es immer faszinierend, und das hatte definitiv einen Einfluss auf die GCSE- und A-Level-Fächer, die ich wählte, sagte er.

Dr. Taylor sammelte während seiner A-Levels ein Praktikum in einem Laserlabor in Oxford.

Dort lernte er zufällig einen Wissenschaftler aus Nordirland kennen, dessen Arbeit seine spätere Forschung maßgeblich beeinflusste.

Während seiner Zeit in Oxford hatte er die Gelegenheit, einen Vortrag von Dame Jocelyn Bell-Burnell zu hören, die als Studentin in Cambridge Pulsare entdeckte.

Tote Sterne, die Pulsare genannt werden, rotieren und senden in unglaublich regelmäßigen Abständen Radiosignalausbrüche aus.

Er behauptete: "Ich bin danach aufgestanden und habe die populärwissenschaftlichen Dinge erzählt, die ich gelesen hatte und dachte, ich wüsste alles. Sie hat einen fantastischen Vortrag gehalten.

Aber, um ehrlich zu sein, war sie einfach nur nett und hat mich zum Lachen gebracht. "

Dr. Taylor und sein Team haben später in dieser jüngsten Arbeit Pulsare vermessen.

Ich habe bei dieser Art von wissenschaftlichen Interviews oder Vorträgen definitiv keinen Akzent wie meinen gehört, daher finde ich es wirklich schön, dass Nordiren an beiden Enden dieser Sache beteiligt sind, sagte er.

Dame Jocelyn Bell-Burnell
Pulsare wurden von Dame Jocelyn Bell-Burnell während ihres Studiums in Cambridge gefunden.

Nach seinem Studium in Oxford promovierte Dr. Taylor in Cambridge auf dem Gebiet der Gravitationswellen.

"Zu dieser Zeit war das Konzept nur eine Idee. Es gab zwar bekannte Initiativen wie Ligo, das US-amerikanische Laser-Interferometer-Gravitationswellen-Observatorium, aber die Leute interessierten sich mehr für andere Aspekte der Physik.

Mein Leitgedanke war jedoch, dass ich, wenn ich schon etwas mache, auch Spaß daran haben sollte, und das war es, was mich am meisten faszinierte. "

Dr. Taylor, der als erstes Mitglied seiner Familie ein College besuchte, erinnerte sich daran, dass seine Eltern ihn immer dazu gedrängt hatten, seinen Leidenschaften nachzugehen.

Der "Nasa-verrückte" Dr. Taylor hatte dann die Möglichkeit, im Jet-Propulsion-Labor der Weltraumbehörde zu arbeiten, bevor er einige Zeit am California Institute of Technology verbrachte.

In der Folge begann er, Führungspositionen zu übernehmen. Später war er Vorsitzender einer Arbeitsgruppe, die sich mit Gravitationswellen befasste, und erhielt eine feste Stelle an der Vanderbilt University in Nashville, Tennessee.

Seine Gruppe untersuchte die Frequenzen der von Pulsaren ausgesandten Signale und wie Gravitationswellen diese Frequenzen beeinflussen.

Dr. Taylor verglich die Radioemissionen von Pulsaren mit Leuchtturmlichtstrahlen. Gravitationswellen zeigen sich, wenn sich die Frequenz, mit der sie auf die Erde treffen, ändert, wie von Einstein vorhergesagt.

Die Umlaufbahn von supermassiven schwarzen Löchern sei die wahrscheinlichste Quelle dieser Wellen.

Obwohl es viele Hinweise auf diesem Weg gab, ist dies der erste konkrete Beweis in dieser Art von Datensatz, was sehr aufregend ist. "Laut Dr. Taylor wären diese schwarzen Löcher Milliarden Mal massereicher als die Sonne und würden aufgrund der Frequenzen in den Zentren von Galaxien sitzen.

"Ich hätte mir nie vorstellen können, an so etwas teilzunehmen. Ich hätte mir nie vorstellen können, dass es so weit kommen würde, aber die Arbeit an den physikalischen und mathematischen Problemen hat Spaß gemacht", sagte er.

Die Unterstützung durch seine Schulen, Freunde und Familie war laut Dr. Taylor entscheidend.

"Sie haben nie Hindernisse in den Weg gelegt. Mit anderen Worten, viele würden jemandem sagen, er solle sich gefangen nehmen, wenn er sagt, er wolle als theoretischer Astrophysiker arbeiten und versuchen, eine bedeutende Entdeckung zu machen.

Allerdings hat das nie jemand wirklich gesagt. "

Für diejenigen, die in Dr. Taylors Fachgebiet arbeiten, sind die Dinge jedoch nicht immer einfach.

Es ist nicht wie in den Filmen, wo eine Gruppe von Wissenschaftlern um einen Computer versammelt ist und verkündet: "Wir haben es; wir sind dabei. Es gibt keinen "Heureka!"-Moment.

"In diesem Arbeitsbereich zählen kleine Erfolge viel mehr. Große Durchbrüche kommen selten vor und brauchen oft eine Weile, um sich zu verwirklichen. "

Um mehr über diese schwarzen Löcher und ihre Gravitationswirkung zu erfahren, möchte Dr. Taylor mit ähnlichen Projekten in anderen Teilen der Welt zusammenarbeiten.

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