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Doppelter Pulsar bestätigt Einstein
von
Rainer Kayser
4. Juli 2008
Der Doppelpulsar PSR J0737-3039 erweist sich als
wahre Goldgrube für die Wissenschaft. Jetzt nutzte ein Forscherteam das seltene Paar
für einen Test von Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie. Das
beobachtete Taumeln der Rotationsachse eines der beiden Neutronensterne stimmt
exakt mit den Vorhersagen von Einsteins Theorie überein.
Der Doppelpulsar PSR J0737-3039 ermöglichte
jetzt einen Test von Einsteins allgemeiner
Relativitätstheorie.
Bild:
Michael Kramer / University of Manchester |
Die allgemeine Relativitätstheorie von Albert
Einstein hat einen weiteren Test bestanden. Beobachtungen des Doppelpulsars PSR
J0737-3039 zeigen, dass die Rotationsachse von einem der beiden Neutronensterne
taumelt. Die "relativistische Präzession" beträgt 4,77 Grad und stimmt damit mit
den Vorhersagen der Theorie überein, berichtet ein internationales Forscherteam
im Fachblatt Science.
"Von 1700 bekannten Pulsare ist dies der einzige
Fall, in dem sich zwei Pulsare gegenseitig umkreisen", erklärt Rene Breton von
der McGill University in der kanadischen Stadt Montreal, einer der
beteiligten Forscher. Pulsare sind Neutronensterne, ultradichte Sternenleichen,
die bei einem Durchmesser von rund 20 Kilometern die Masse einer Sonne
enthalten. Sie senden stark gebündelte Radiostrahlen aus, die durch die schnelle
Rotation der Neutronensterne wie die Strahlen eines Leuchtturms durch das All
schwenken. Wird die Erde von diesen Strahlen getroffen, so registrieren die
Astronomen mit ihren Antennen regelmäßige Radiopulse. Die beiden Pulsare von PSR
J0737-3039 besitzen Perioden von 22 Millisekunden und 2,7 Sekunden und umkreisen
einander alle 2,4 Stunden etwa im doppelten Abstand Erde-Mond.
Zu einem besonderen Glücksfall für die Forscher
wird der Doppelpulsar, weil seine Bahnebene genau in der Sichtlinie der
irdischen Beobachter liegt. Dadurch ziehen die beiden Pulsare von der Erde aus
gesehen regelmäßig voreinander vorüber - und diese Vorübergänge erlauben eine
besonders genaue Vermessung der Geometrie des Doppelsystems und damit eine
Überprüfung der Relativitätstheorie. Diese Theorie sagt voraus, dass es in einem
engen Doppelsystem aus zwei massereichen Objekten zu einem Taumeln der
Rotationsachsen kommt.
"Das ist ein völlig anderer Effekt als die
Präzession durch die Gezeitenwirkung, wie wir sie von der Erde her kennen",
betont Breton. Die Polachse der Erde taumelt in einem 26.000-Jahreszyklus, weil
die Erde nicht exakt kugelförmig ist. "Die Periode der relativistischen
Präzession beträgt bei der Erde etwa 67 Millionen Jahre. Dieser Effekt ist also
bei unserem Planeten vernachlässigbar." Beim Doppelpulsar sei es umgekehrt:
Dort dominiert die relativistische Präzession und die Gezeiten-Präzession ist
vernachlässigbar, so der Forscher.
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