Elisa Maggio erhält Auszeichnung für ihre Doktorarbeit
Die Postdoktorandin am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik erhält einen Preis des Amaldi Research Center der Universität La Sapienza in Rom für ihre herausragende Dissertation über Tests der allgemeinen Relativitätstheorie. Die mit 3.000 Euro dotierte Auszeichnung wird ihr am 12. April 2023 an der Universität in Rom überreicht.
In einem Schwarzen Loch ist die Masse auf ein extrem kleines Volumen konzentriert, weshalb diese Objekte zu den kompaktesten im Universum gehören. In der unmittelbaren Umgebung eines Schwarzen Lochs ist die Schwerkraft so stark, dass nicht einmal Licht diese Region verlassen kann. Die äußere Grenze dieses Bereichs – der „Ereignishorizont“ – wird von der allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt. Keine Information oder gar Materie aus dem Inneren des Schwarzen Lochs kann den Horizont überschreiten.
Einige modifizierte Theorien der Gravitation sagen die Existenz kompakter Objekte ohne Horizont voraus. Wenn zwei kompakte Objekte miteinander verschmelzen und dabei ein solches Objekt ohne Horizont entstünde, würde dies das abgestrahlte Gravitationswellensignal beeinflussen.
Tests der Einsteinschen Relativitätstheorie
„Ich freue mich sehr über diese Auszeichnung und die damit verbundene Anerkennung meiner Forschung“, sagt Elisa Maggio. „In meiner Doktorarbeit habe ich das Vorhandensein von Horizonten in Schwarzen Löchern untersucht, wie es die allgemeine Relativitätstheorie vorhersagt. Ich habe das Gravitationswellensignal abgeleitet, das ausgesendet werden würde, wenn sich während der Verschmelzung ein kompaktes Objekt ohne Horizont bilden würde. Da solche Objekte von einigen modifizierten Theorien der Gravitation vorhergesagt werden, können wir damit die allgemeine Relativitätstheorie testen. Würden wir das entsprechende Gravitationswellensignal beobachten, hätten wir die Grenzen der Einsteinschen Theorie erreicht.“
Gemäß den modifizierten Gravitationstheorien würde das bei der Verschmelzung entstehende horizontlose kompakte Objekt ein charakteristisches Signal aussenden – ein Gravitationswellen-Echo. In ihrer Doktorarbeit leitete Maggio eine Schablone ab, mit der Wissenschaftler:innen gezielt nach solchen Signalen in den Daten von Gravitationswellendetektoren suchen können.
Elisa Maggio studierte Physik an der Universität La Sapienza in Rom, Italien, wo sie 2022 mit einer Arbeit zum Thema „Probing new physics on the horizon of black holes with gravitational waves“ promoviert wurde. Seit November 2021 ist sie Leibniz-Fellow in der Abteilung Astrophysikalische und Kosmologische Relativitätstheorie von Prof. Alessandra Buonanno am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut) in Potsdam. Maggios Stelle wird mit Mitteln des Gottfried Wilhelm Leibniz-Preises 2018 der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.
Das Amaldi-Forschungszentrum an der Universität La Sapienza vergibt jedes Jahr zwei Preise für die besten Doktorarbeiten des Landes in den Bereichen astrophysikalische und kosmologische Quellen von Gravitationswellen, Multi-Messenger-Astronomie sowie Quantentechnologien und Materialwissenschaften für die Entwicklung von Gravitationswellendetektoren der dritten Generation (Einstein Teleskop und Cosmic Explorer).
