Astrophysikalische und Kosmologische Relativitätstheorie
In der Allgemeinen Relativitätstheorie ist die Raumzeit eine dynamische und elastische Größe, die sowohl die Verteilung der Masse und Energie beeinflusst, die ...
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# Astrophysikalische und Kosmologische Relativitätstheorie

Die Abteilung entwickelt genaue analytische und numerische Modelle von Gravitationswellenquellen und nutzt sie zur Datenanalyse. Dadurch verbessern wir unsere Fähigkeit, einzigartige astrophysikalische und kosmologische Informationen aus den beobachteten Signalen zu extrahieren und testen Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie.

Am 14. September 2015 wurden von [LIGO](http://www.ligo.caltech.edu/) (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) das erste Mal Gravitationswellen von zwei verschmelzenden Schwarzen Löchern nachgewiesen und so das Zeitalter der Gravitationswellenastronomie eröffnet. Seitdem wurden mehrere Binärsysteme aus verschmelzenden Schwarzen Löchern beobachtet, und im August 2017 wurde eine Gravitationswelle von zwei verschmelzenden Neutronensternen entdeckt. Ebenfalls im August 2017 kam das europäische Gravitationswellenobservatorium [Virgo](http://www.virgo-gw.eu/) zum Netzwerk der Detektoren hinzu und verbesserte so die Lokalisierung der Quellen am Himmel. Forschende der Abteilung entwickeln hochgenaue Modelle von Gravitationswellen, die Schwarze Löcher erzeugen, wenn sie sich umkreisen und schließlich miteinander verschmelzen. Diese Wellenformmodelle werden implementiert und werden in der fortlaufenden Suche nach Binärverschmelzungen in den Daten von LIGO und Virgo benutzt. Diese Nachweise stellen nicht nur selbst eine bedeutende wissenschaftliche Entdeckung dar, sondern haben auch einen großen Einfluss auf Astrophysik, Grundlagenphysik und Kosmologie und werden unser Verständnis von Gravitationsphänomenen bereichern und ein revolutionäres neues Fenster in unser Universum eröffnen.

In der Allgemeinen Relativitätstheorie ist die Raumzeit eine dynamische und elastische Größe, die sowohl die Verteilung der Masse und Energie beeinflusst, die sie enthält, und wiederum von diesen beeinflusst wird. Eine beschleunigte Bewegung von Masse und Energie kann „Kräuselungen“ in der Raumzeit oder: Gravitationswellen erzeugen, die sich in der Raumzeit mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. Diese kleinen Wellen enthalten einzigartige Informationen über die Quelle, die sie erzeugt haben.

Binärsysteme aus Schwarzen Löchern und/oder Neutronensternen, die einander umkreisen und durch die Abstrahlung von Gravitationswellen Energie verlieren, sind die vielversprechendsten und spannendsten Quellen für Gravitationswellen-Detektoren. Um jedoch die Wahrscheinlichkeit der Identifikation von Gravitationswellen in den Detektordaten wesentlich zu erhöhen, erfordert eine Suche nach diesen Quellen detaillierte Kenntnis der erwarteten Signale.

![© A. Buonanno, B.S. Sathyaprakash in: General Relativity and Gravitation: A Centennial Perspective; Cambridge, University Press (2015)](data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns%3D%22http%3A//www.w3.org/2000/svg%22%20width%3D%221%22%20height%3D%221%22%3E%3C/svg%3E)

![© A. Buonanno, B.S. Sathyaprakash in: General Relativity and Gravitation: A Centennial Perspective; Cambridge, University Press (2015)](data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns%3D%22http%3A//www.w3.org/2000/svg%22%20width%3D%221%22%20height%3D%221%22%3E%3C/svg%3E)

© A. Buonanno, B.S. Sathyaprakash in: General Relativity and Gravitation: A Centennial Perspective; Cambridge, University Press (2015)


© A. Buonanno, B.S. Sathyaprakash in: General Relativity and Gravitation: A Centennial Perspective; Cambridge, University Press (2015)


Die Forschung der Abteilung „Astrophysikalische und Kosmologische Relativitätstheorie“ zielt darauf ab, unsere Fähigkeit zu verbessern, einzigartige astrophysikalische und kosmologische Informationen aus den beobachteten Wellenformen zu erhalten und die fundamentalen Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie zu überprüfen.

Die Wissenschaftler\*innen dieser Abteilung befassen sich mit mehreren Aspekten der Gravitationswellen, die von Binärsystemen ausgestrahlt werden, nämlich mit der

(i) theoretischen Dynamik der Gravitation und Strahlung (Post-Newtonsche Theorie, Rückwirkung der Gravitation auf sich selbst, Störungstheorie und effektive Ein-Teilchen-Näherung),

(ii) numerischen Simulation der Gravitationswellen-Quellen,

(iii) Modellierung der Quellen und Analyse der Daten der Gravitationswellen-Detektoren

(iv) Astrophysik von Schwarzen Löchern und Neutronensternen.

Die meisten Wissenschaftler\*innen der Abteilung sind Mitglieder der [LIGO Scientific Collaboration](http://www.ligo.org/) (LSC). Aber die Abteilung unterstützt auch theoretische Studien zu Gravitationswellen-Quellen und die Entwicklung von Techniken zur Analyse der Ankunftzeiten von Pulsaren in der [European Pulsar Timing Array collaboration](http://www.epta.eu.org/) und [LISA](https://lisamission.org) , einem geplanten Gravitationswellen-Detektor im All. Wissenschaftler:innen der Abteilung sind an der Entwicklung der wissenschaftlichen Grundlagen für die Gravitationswellendetektoren der dritten Generation beteiligt, und mehrere von ihnen sind Mitglieder der [Einstein Telescope Scientific Collaboration](https://www.et-gw.eu/index.php/the-et-collaboration).

## Veranstaltungen und Neuigkeiten

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**Schwarze Löcher aus dem Blickwinkel der Teilchenphysik**](/1165585/black-holes-from-the-perspective-of-particle-physics) [![Eine bessere Gravitationswellenvorhersage](data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns%3D%22http%3A//www.w3.org/2000/svg%22%20width%3D%221%22%20height%3D%221%22%3E%3C/svg%3E)\
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**Rätselhafter Lückenfüller**](/1138268/mysterious-object-in-the-gap) [![Netzwerk der Gravitationswellen-Detektoren nimmt vierten Beobachtungslauf wieder auf](data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns%3D%22http%3A//www.w3.org/2000/svg%22%20width%3D%221%22%20height%3D%221%22%3E%3C/svg%3E)\
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**Netzwerk der Gravitationswellen-Detektoren nimmt vierten Beobachtungslauf wieder auf**](/1143023/gravitational-wave-detector-network-restarts-fourth-observing-run) [![Workshop: Fundamental Physics Meets Waveforms With LISA](data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns%3D%22http%3A//www.w3.org/2000/svg%22%20width%3D%221%22%20height%3D%221%22%3E%3C/svg%3E)\
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**Workshop: Fundamental Physics Meets Waveforms With LISA**](/1125818/workshop-fundamental-physics-meets-waveforms-with-lisa) [![ESA gibt grünes Licht für Flagschiff-Mission zur Gravitationswellen-Beobachtung im Weltraum](data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns%3D%22http%3A//www.w3.org/2000/svg%22%20width%3D%221%22%20height%3D%221%22%3E%3C/svg%3E)\
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**ESA gibt grünes Licht für Flagschiff-Mission zur Gravitationswellen-Beobachtung im Weltraum**](/1114914/esa-gives-go-ahead-for-flagship-gravitational-wave-observatory-in-space) [![Gravitational-wave astronomy: Exploring the dark universe](data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns%3D%22http%3A//www.w3.org/2000/svg%22%20width%3D%221%22%20height%3D%221%22%3E%3C/svg%3E)\
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**Gravitational-wave astronomy: Exploring the dark universe**](/1100807/oeffentlicher-vortrag2) [![Alessandra Buonanno erhält die Oskar-Klein-Medaille](data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns%3D%22http%3A//www.w3.org/2000/svg%22%20width%3D%221%22%20height%3D%221%22%3E%3C/svg%3E)\
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**Alessandra Buonanno erhält die Oskar-Klein-Medaille**](/1092481/alessandra-buonanno-awarded-oskar-klein-medal)

Direktorin


![Prof. Dr. Alessandra Buonanno](/516102/original-1598443697.jpg?t=eyJ3aWR0aCI6MTQwLCJoZWlnaHQiOjE4MCwiZml0IjoiY3JvcCIsImZpbGVfZXh0ZW5zaW9uIjoianBnIiwib2JqX2lkIjo1MTYxMDJ9--f0042aeeeb1487cde621a51ce4199820cdb45d6a)

#### Prof. Dr. Alessandra Buonanno

Direktorin[+49 331 567-7220](tel:+49331567-7220)
+49 331 567-7298
[alessandra.buonanno@...](mailto:bddb4a16701a4ffc5230e169327fe02a116cc13605e53f682fc187b9ffed)

[Homepage von Alessandra Buonanno](/339140/homepage-of-alessandra-buonanno)

Kontakt


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© fotocharlotte25

#### [Brit Holland](/person/98759/338837 "Weitere Informationen zu Brit Holland")

Direktionsassistentin
[+49 331 567-7220](tel:+49331567-7220)[+49 331 567-7298](tel:+49331567-7298)[brit.holland@...](mailto:bec546112d134ef44c30a16f0771eb22516fde114ae433)

Gravitationswellen-Astronomie


[![Aktuelle Gravitationswellen-Astronomie](data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns%3D%22http%3A//www.w3.org/2000/svg%22%20width%3D%221%22%20height%3D%221%22%3E%3C/svg%3E)](/425374/current-gravitational-wave-astronomy)

#### [Aktuelle Gravitationswellen-Astronomie](/425374/current-gravitational-wave-astronomy)

16\. August 2024

Aktuelle Informationen zur Gravitationswellen-Astronomie und zu Kompetenzen am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Hannover und Potsdam.


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[![pySEOBNR](data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns%3D%22http%3A//www.w3.org/2000/svg%22%20width%3D%221%22%20height%3D%221%22%3E%3C/svg%3E)](https://git.ligo.org/waveforms/software/pyseobnr)

#### [pySEOBNR](https://git.ligo.org/waveforms/software/pyseobnr)

Auf dem neuesten Stand der Technik liefert der py **SEOBNR**-Code Gravitationswellen-Formen für sich drehende kompakte Doppelsysteme unter Verwendung des effective-one-body (EOB)-Formalismus, kalibriert mit numerisch-relativistischen (NR) Simulationen.


[mehr](https://git.ligo.org/waveforms/software/pyseobnr)

Physik und Geschichte


[![Balzan-Preis-Projekt](data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns%3D%22http%3A//www.w3.org/2000/svg%22%20width%3D%221%22%20height%3D%221%22%3E%3C/svg%3E)](/1156854/balzan-prize-project)

#### [Balzan-Preis-Projekt](/1156854/balzan-prize-project)

Der Weg zur Lösung des relativistischen Zweikörperproblems und Auswirkungen auf die Beobachtung von Gravitationswellen aus kompakten Doppelsternsystemen

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International Max Planck Research School


#### [IMPRS on Gravitational-Wave Astronomy](https://imprs-gw.aei.mpg.de/potsdam "IMPRS on Gravitational-Wave Astronomy")

Ein Doktorandenprogramm im Bereich Gravitationswellen-Astrophysik (Potsdamer Teil)

Weitere Informationen


#### [Kooperationen](/242820/cooperations)

#### [Rechencluster am AEI](/25950/computer-clusters)

![](data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns%3D%22http%3A//www.w3.org/2000/svg%22%20width%3D%221%22%20height%3D%221%22%3E%3C/svg%3E)[Sie finden dieses Video auf YouTube. Mit Klick auf das Bild werden Sie dorthin weitergeleitet.](https://www.youtube.com/watch?v=UT8pG4aVKfg)

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© Istituto Nazionale di Fisica Nucleare


#### Interview mit Alessandra Buonanno

![Die Max-Planck-Gesellschaft – in 75 Sek.](data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns%3D%22http%3A//www.w3.org/2000/svg%22%20width%3D%221%22%20height%3D%221%22%3E%3C/svg%3E)[Sie finden dieses Video auf YouTube. Mit Klick auf das Bild werden Sie dorthin weitergeleitet.](https://www.youtube.com/watch?v=adsa4eEOzN0)

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© Max-Planck-Gesellschaft


Die Max-Planck-Gesellschaft – in 75 Sek.


![The hunters - the detection of gravitational waves](data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns%3D%22http%3A//www.w3.org/2000/svg%22%20width%3D%221%22%20height%3D%221%22%3E%3C/svg%3E)[Sie finden dieses Video auf YouTube. Mit Klick auf das Bild werden Sie dorthin weitergeleitet.](https://www.youtube.com/watch?v=vRXUpN7a-lU)

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© Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, Milde Marketing Wissenschaftskommunikation


The hunters - the detection of gravitational waves


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