Erste Ergebnisse eines neuen, in einer Salzmine in einer Tiefe von einem Kilometer unter der Erdoberfläche gebauten Gravitationswellendetektors in Japan haben die Fachwelt aufhorchen lassen: Obwohl im Vergleich zu seinen internationalen Kollegen relativ schmächtig, ist der neue Detektor dank seiner Abschottung von der Umgebung etwa 100 mal so empfindlich wie der berühmte LIGO in den Vereinigten Staaten. Darüber berichten die japanischen Forscher in einer im Los Alamos Archiv veröffentlichten Studie.
Der von Shuichi Sato und seinen Kollegen auf den Namen LISM (Laser-Interferometer gravitational-wave small observatory in a mine) getaufte Detektor besteht wie seine internationalen Kollegen aus zwei unter einem Winkel von neunzig Grad aufeinandertreffenden Tunneln, in denen Laserstrahlen hin- und hergeschossen werden. Wenn eine Gravitationswelle aus dem All auf dieses Tunnelsystem auftrifft, so sollte sich der Allgemeinen Relativitätstheorie zu Folge einer der beiden Arme des Interferometers zusammenziehen, während sich der andere ausdehnt.
Diese Raumverzerrungen sind allerdings extrem klein ? selbst die gewaltigsten Ereignisse im Universum wie etwa Ausbrüche von Supernovae würden die Länge der Tunnel etwa nur um einen Dezimalbruch von 20 Nullen nach dem Komma relativ zueinander verändern. Aus diesem Grund sind die Interferometerarme aller bisher gebauten Gravitationswellendetektoren relativ lang ? im Fall von LIGO etwa vier Kilometer.
LISM hingegen kommt aufgrund seiner Tiefe unterhalb der Erdoberfläche mit Tunneln einer Länge von nur zwanzig Metern aus und ist dennoch um ein Hundertfaches empfindlicher als LIGO ? wenigstens bis zum heutigen Zeitpunkt. Wie der Detektor im Vergleich zu der zweiten Phase von LIGO abschneiden wird, ist noch nicht sicher.
Der in den Vereinigten Staaten seit langem geplante und in den letzten Jahren eingeweihte LIGO-Detektor soll Wissenschaftlern zu Folge in einigen Jahren empfindlich genug sein, um Gravitationswellen zu entdecken. Das japanische Modell könnte die Suche nach diesen mysteriösen Wellen nun nicht nur beschleunigen, sondern auch eventuell positive Sichtungen von LIGO bestätigen ? wenn es denn dazu kommt.
Stefan Maier
