Friedrich-Schiller-Universität Jena  |  02.06.2026 15:48

Die faszinierende Physik der Schwarzen Löcher

Der italienische Physiker Dr. Simone Albanesi forscht als Humboldt-Stipendiat in der Arbeitsgruppe Gravitationstheorie von Prof. Dr. Sebastiano Bernuzzi am Theoretisch-Physikalischen-Institut der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Der gebürtige Turiner erforscht Gravitationswellen, die von Doppel-Schwarzen-Löchern ausgesandt werden. „Ich untersuche Gravitationswellen von Systemen aus zwei Schwarzen Löchern mit nicht-kreisförmigen Umlaufbahnen, darunter stark exzentrische Doppelsysteme und Streuereignisse“, sagt Simone Albanesi. Ziel sei es, präzise theoretische Modelle zu entwickeln, die von Gravitationswellenobservatorien genutzt werden können, um solche Signale zu erkennen und zu interpretieren.

Einsteins Vorhersagen mit modernster Technik überprüfen
Simone Albanesis Arbeit trägt dazu bei, solche Modelle zu entwickeln. Sie können dann genutzt werden, um Populationen von Schwarzen Löchern zu untersuchen und die Allgemeine Relativitätstheorie zu überprüfen. Die auf Albert Einstein zurückgehende Allgemeine Relativitätstheorie sei die derzeit beste Gravitationstheorie, sagt Albanesi: „Diese Modelle können uns helfen, mögliche Abweichungen von der Allgemeinen Relativitätstheorie in extremen astrophysikalischen Umgebungen zu erforschen.“ Dabei gehe es beispielsweise um die Verteilung von Massen und Spins in Schwarzen Löchern. Spin beschreibt die Rotation des Schwarzen Lochs. Noch sei das aber Zukunftsmusik, sagt Simone Albanesi, zunächst gelte es, sich darauf zu konzentrieren, diese theoretischen Modelle für binäre Schwarze Löcher zu entwickeln.

An internationalen Gravitationswellen-Beobachtungsstationen beteiligt
Das spezielle Interesse Simone Albanesis gilt den Gravitationswellen von Doppel-Schwarzen Löchern. Das sind Schwingungen der Raumzeit, die entstehen, wenn sehr große Massen extrem beschleunigt werden. Das Phänomen wurde bereits von Albert Einstein 1916 vorausgesagt und 2015 erstmals direkt gemessen. „Insbesondere untersuche ich Systeme mit nicht-zirkularisierten Umlaufbahnen, wie beispielsweise elliptische Doppelsysteme, Streuereignisse und dynamische Einfangprozesse. Ich nutze eine Kombination aus effektiven Ein-Körper-Modellen, numerischen Relativitätssimulationen und der Störungstheorie für Schwarze Löcher“, sagt Dr. Albanesi. Diese Wellenformmodelle seien wichtig für aktuelle Detektoren wie die LIGO-Virgo-KAGRA-Kooperation. Das internationale Beobachtungsnetzwerk betreibt Stationen in den USA, in Italien und Japan und hat bereits Hunderte von Gravitationswellenereignissen registriert. Simone Albanesi nutzt Ergebnisse dieser drei Stationen für seine Forschungen. Das gilt ebenso für das Einstein-Teleskop, das in Europa geplant wird, und das Satellitenprojekt Laser Interferometer Space Antenna (LISA).

Als Humboldt-Stipendiat noch bis zum Frühjahr 2028 in Jena
Simone Albanesi hat in Turin Physik studiert. Auf den Master in Theoretischer Physik folgte die Promotion. Sowohl die Masterarbeit als auch die Promotion hatten Gravitationswellen von nicht-zirkularisierten binären Schwarzen Löchern zum Thema. Nach Jena ist Albanesi bereits vor zwei Jahren gezogen: „Jena ist eine schöne Stadt zum Leben.“ Das treffe auf die Natur rings um Jena ebenso zu wie auf die Universität. Simone Albanesi schätzt die guten Forschungsmöglichkeiten und seine Arbeitsgruppe; beide machten Jena zu einem guten Ort für die Forschung, sagt er. Als Humboldt-Stipendiat ist der Turiner seit April tätig, das Stipendium wurde für zwei Jahre vergeben.

Kontakt:
Prof. Dr. Sebastiano Bernuzzi
Theoretisch-Physikalisches Institut der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Fröbelstieg 1 (Abbeanum), 07743 Jena
Telefon: 03641 / 947111
E-Mail: sebastiano.bernuzzi(@)uni-jena.de