In dem Artikel wird diskutiert, wie Wissenschaftler sich bisher auf theoretische Vorhersagen verlassen haben, um Gravitationswellen zu entdecken, anstatt alle vorbeigehenden Wellen zu erfassen. Ein Team von Physikern hat nun ein rechnerisches Modell vorgestellt, das alle an der Erde vorbeigehenden Gravitationswellen einfangen könnte. Es wurde herausgefunden, dass bisher nur erwartete Signale aus bestimmten Szenarien wie der Verschmelzung von Schwarzen Löchern erfasst wurden. Durch neue Modelle konnten jedoch viele bisher unbekannte Gravitationswellenereignisse detektiert werden.
Die Detektion von Gravitationswellen erfolgt hauptsächlich durch Langarm-Laserinterferometer wie LIGO und VIRGO, die auf die erwarteten Wellenformen trainiert sind. Bisher wurden Modelle für verschiedene Szenarien entwickelt, um die erwarteten Signale vorherzusagen. Die Methoden der heutigen Erkennung sind jedoch zu langsam, um die Quelle einer Gravitationswelle schnell zu lokalisieren, was für die sogenannte Multi-Messenger-Astronomie notwendig ist, um elektromagnetische oder Teilchenereignisse zu finden.
Physiker arbeiten an der Verbesserung dieser Methoden, indem sie künstliche Intelligenz, insbesondere Convolutional Neural Networks (CNNs), einsetzen, die alle vorbeigehenden Gravitationswellen erfassen können, auch unerwartete Signale. Forscher haben eine neue Methode entwickelt, die es ermöglicht, die Quelle einer Gravitationswelle in Echtzeit zu lokalisieren und traditionelle Teleskope auf diese Ereignisse auszurichten. Dieser Ansatz unterscheidet sich von früheren Methoden, indem er CNNs verwendet, die Konsistenz in der Stärke und Zeitgebung zwischen verschiedenen Datenströmen erkennen.
Durch den Einsatz von simulierten Signalen und Rauschblitzen wurden die CNNs geschult, Signale von Hintergrundrauschen zu unterscheiden und so Gravitationswellen in Echtzeit zu erkennen. Die Forscher überprüften ihre Methode mit Daten aus den LIGO- und VIRGO-Detektoren und stellten eine gute Übereinstimmung fest. Diese neue Herangehensweise könnte die Zukunft der Gravitationswellen-Astronomie prägen und zu aufregenden Entdeckungen führen, ähnlich wie bei der Entdeckung von Gammastrahlenausbrüchen in den 1960er Jahren.