Gravitationswellen: „Entdeckung verschlug mir den Atem“

Ihre Wellenformmodelle waren wesentlich für den Nachweis der Gravitationswellen: Die Physikerin Alessandra Buonanno zählt zu den Leibniz-Preisträgern 2018. Mit dem Preisgeld möchte sie ihre Modelle weiterentwickeln. Ein Interview mit bmbf.de.

Bundesforschungsministerin Anja Karliczek (rechts) gratuliert Leibniz-Preisträgerin Alessandra Buonanno in Berlin. © BMBF/Hans-Joachim Rickel
Peter Strohschneider, Präsident der Deutschen Forschungsgemeinschaft, überreicht Alessandra Buonanno den Leibniz-Preis. © BMBF/Hans-Joachim Rickel
Alessandra Buonanno ist Direktorin am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik. Sie leitet die Abteilung „Astrophysikalische und kosmologische Relativitätstheorie“. © A. Klaer

Bmbf.de: Was war Ihr erster Gedanke, als Sie erstmals Gravitationswellen nachweisen konnten?

Alessandra Buonanno: Als mir klar wurde, dass das beobachtete Signal weder ein Test noch ein Fehler war, sondern die lang erwartete Entdeckung, verschlug es mir den Atem. Jahrelang haben wir die Quellen untersucht, von denen wir die extremsten Wellenformen erwarteten – aufeinandertreffende schwarze Löcher. Und eben dieses Signal konnten wir schließlich beobachten: Es entsprach genau unseren Voraussagen, wie sich zwei schwarze Löcher einander annähern, umkreisen und schließlich verschmelzen.

An welchen wissenschaftlichen Zielen arbeiten Sie aktuell?

In Vorbereitung künftiger Beobachtungen arbeite ich mit meinem Team am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik weiter daran, Wellenformmodelle zu verbessern – auch unter Berücksichtigung neuer physikalischer Effekte. Das hilft uns zu verstehen, wie in unserem Universum binäre Systeme aus schwarzen Löchern und Neutronensternen entstehen. Zugleich erhalten wir Einblicke in die Natur von ultradichter Materie im Innern der extremsten Objekte des Universums. Wir arbeiten auch an der Nutzung von Gravitationswellen, um grundlegende Fragen in der Gravitationsphysik und Kosmologie zu beantworten.

Der Leibniz-Preis ist hoch dotiert: Haben Sie sich bereits überlegt, wie Sie das Preisgeld einsetzen wollen?

Die beobachteten Gravitationswellensignale eröffnen uns die einzigartige Möglichkeit, zu untersuchen, wie Gravitation unter Extrembedingungen funktioniert: nämlich bei einem starken Gravitationsfeld und hoher Geschwindigkeit, also in hochdynamischer Raumzeit. Bisher hat Einsteins Gravitationstheorie die gemachten Beobachtungen erstaunlich genau beschrieben. Je genauer die Messungen und die hier auf der Erde und im Weltraum eingesetzten Gravitationswellendetektoren werden, umso wichtiger ist es, neue Ideen und Methoden zur Überprüfung der Allgemeinen Relativitätstheorie zu entwickeln. Ich möchte einen Teil des Preisgeldes darauf verwenden, an diesen noch ungeklärten Fragen zu arbeiten.

Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis

Mit dem Leibniz-Preis zeichnet die Deutsche Forschungsgemeinschaft seit 1986 jedes Jahr Forscher für herausragende Leistungen auf allen Wissenschaftsgebieten aus. Die Auszeichnung ist der wichtigste Forschungsförderpreis in Deutschland. Ziel des Leibniz-Programms ist es, die Arbeitsbedingungen herausragender Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zu verbessern, ihre Forschungsmöglichkeiten zu erweitern, sie von administrativem Arbeitsaufwand zu entlasten und ihnen die Beschäftigung besonders qualifizierter jüngerer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zu erleichtern. Der Preis ist mit bis zu 2,5 Millionen Euro dotiert.