Pulsartiming: Auf der Spur des Gravitationswellen-Hintergrunds

[astronews.com Redaktion]

Seit Jahren fahnden Forschende nach einem Gravitationswellen-Hintergrund bei sehr niedrigen Frequenzen, der durch sich umkreisende massereiche Schwarze Löcher entstehen sollte. Durch die Verwendung von gleichmäßig rotierenden Pulsaren als Detektoren für Gravitationswellen ist ein Team nun auf ein Signal gestoßen, bei dem es sich um das gesuchte Rauschen handeln könnte. (27. Oktober 2021)

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[Bernhard]

Die Amplitude dieses Rauschens ist jedoch unglaublich klein (schätzungsweise zehn bis einige hundert Milliardstel Sekunden)

@Redaktion: Muss es da nicht Frequenz anstelle von Amplitude heißen? Bei der Amplitude einer Gravitationswelle würde ich erstmal keine physikalische Einheit erwarten.

Erstaunlich, dass in die Auswertung die Planetenpositionen des Sonnensystems eingehen.

Ist der Einfluss der Planeten zwischen den Pulsaren und der Erde doch so groß

[ralfkannenberg]

Erstaunlich, dass in die Auswertung die Planetenpositionen des Sonnensystems eingehen.

Ist der Einfluss der Planeten zwischen den Pulsaren und der Erde doch so groß

Hallo Bernhard,

ich habe das ganze so verstanden, dass die Position des Schwerpunktes unseres Sonnensystems bei der Berechnung eine wichtige Rolle einnimmt und dieser möglichen Ungenauigkeiten unterliegt, wie im Kapitel 3.2.3 Ephemeris-error dipolar signal näher ausgeführt wird:

Possible errors in the planetary masses and orbital elements in the used SSE can induce TOA delays in the PTA pulsars with dipolar spatial correlations (we denote this with EPH). These signals reflect the oscillation of the calculated Solar system barycentre position with respect to the true position. As in the case a of clock-error signal, this can also be exploited in order to provide upper limits or measurements of planetary parameters using PTA data (see e.g. Champion et al. 2010; Caballero et al. 2018; Guo et al. 2019). Unlike the other signals discussed in this Section, the SSE signals are deterministic signals associated with planetary orbits.

Freundliche Grüsse, Ralf

[Bernhard]

ich habe das ganze so verstanden, dass die Position des Schwerpunktes unseres Sonnensystems bei der Berechnung eine wichtige Rolle einnimmt

Interessant. Danke ....

[Webmaster]

@Redaktion: Muss es da nicht Frequenz anstelle von Amplitude heißen? Bei der Amplitude einer Gravitationswelle würde ich erstmal keine physikalische Einheit erwarten.

Da ich da auch spontan keine Antwort parat hatte, habe ich beim Max-Planck-Institut nachgefragt und von Benjamin Knispel folgenden Rückmeldung erhalten:

Gravitationswellen machen sich in den Pulsar Timing Arrays als zeitliche Verschiebung bei den Ankunftszeiten der individuellen Pulse der Pulsare bemerkbar. Diese Ankunftszeiten werden offenbar in der Einheit der Zeit gemessen. Ein Gravitationswellenrauschen macht sich dann als Rauschen (also zufällige Schwankungen) in diesen Ankunftszeiten bemerkbar. Und um die Amplitude dieses Rauschens geht es hier. Die einzelnen Pulsankunftszeiten verschieben sich also um zehn bis einige hundert Milliardstel Sekunden.

S.D.

[Bernhard]

OK. Danke.

Ohne hochpräzise Atomuhren wird man das also erst gar nicht messen können. Interessant.

[ralfkannenberg]

Da ich da auch spontan keine Antwort parat hatte, habe ich beim Max-Planck-Institut nachgefragt und von Benjamin Knispel folgenden Rückmeldung erhalten:

Hallo zusammen,

ich persönlich finde es immer wieder sehr schön und auch beachtlich, dass die Kommunikationswege so offen sind und zwanglos genutzt werden können.


Freundliche Grüsse, Ralf

[Bernhard]

ich persönlich finde es immer wieder sehr schön und auch beachtlich, dass die Kommunikationswege so offen sind und zwanglos genutzt werden können.

Stimmt. Internet und eMail sind zweifelsfrei sehr hilfreiche Erfindungen. Davon abgesehen habe ich mich über die schnelle Antwort auch gefreut.

BTW: Das Thema wurde im Februar auch schon von PBS auf YouTube vorgestellt: https://www.youtube.com/watch?v=L9L_gNogNes

Off topic und siehe auch: Fluthilfe aus dem All – So hilft Musk deutschen Hochwasser-Opfern (Welt.de 23.07.2021)