Relativiteitstheorie voor 99,95% bevestigd door dubbele pulsar

Een team astronomen onder leiding van Prof. Michael Kramer van het Jodrell Bank Observatorium (van de Universiteit van Manchester, GB) is er na drie jaar studeren in geslaagd om met behulp van een binaire pulsar de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein voor 99,95% te bevestigen. Op 14 september hebben Kramer en z’n makkers er een artikel over gepubliceerd in het Amerikaanse wetenschappelijke tijdschrift Science. Het gaat om twee pulsars die om elkaar heen draaien, PSR J0737-3039A en B in het sterrenbeeld Grote Hond (Canis Major) zo’n 2.000 lichtjaar hier vandaan. Het zijn eigenlijk twee massieve neutronensterren, ieder zwaarder dan de Zon, maar allemaal samengeperst in een bol van ieder zo’n 20 km. Met een snelheid van een paar miljoen km per uur draaien PSR J0737-3039A en B in 2,4 uur een rondje om elkaar. Beide neutronensterren zenden een straal radiogolven uit, die beiden op Aarde kunnen worden gezien. Dat maakt de binaire pulsar zo bijzonder, want geen enkele andere dubbele pulsar is bekend. PSR J0737-3039A en B zijn in 2003 ontdekt. Direct na de ontdekking werd al duidelijk dat PSR J0737-3039A en B gebruikt kunnen worden om de Algemene Relativiteitstheorie van Albert Einstein, die in 1915 werd opgesteld en die de gravitatiekracht beschrijft, te kunnen toetsen. Eigenlijk gaat het om drie testen:

• Gravitationele roodverschuiving: als de pulsars elkaar naderen zal door gravitatie tijddilatatie optreden, een vertraging van de tijd, welke merkbaar is in de snelheid van de uitgezonden pulsen;
• Shapiro vertraging: als de ene pulsar de andere passeert zullen door de verbuiging van de ruimtetijd de pulsen vertragen;
• Gravitationele straling en baanverval: de beide pulsars zullen gravitationele straling uitzenden en daardoor energie verliezen.Daardoor zullen ze langzaam naar elkaar toe spiraliseren en uiteindelijk botsen.

Kramer en z’n team keken naar alle drie de effecten en alle drie werden ze waargenomen bij PSR J0737-3039A en B. Vooral de waargenomen Shapiro vertraging gaf een zekerheid van 99,95% van de waargenomen effecten. Het baanverval werd ook trefzeker in beeld gebracht: per dag komen beide pulsars 7 millimeter dichter bij elkaar (!). Met die waarneming is ook indirect het bestaan van gravitationele straling aangetoond. Bron: Universiteit van Manchester. En voor iedereen die toevallig geïnteresseerd is in het Science-artikel moet hier maar eens kijken. O ja, even heel ander nieuws (nou ja, het is al een paar dagen oud): de degradatie van Pluto heeft deze week wel een heel harde bevestiging gekregen: Het Kleine Planetencentrum van de Internationale Astronomische Unie (IAU) heeft de voormalige planeet Pluto de officiële naam 134340 Pluto gegeven. Daarmee is Pluto deel geworden van de lange lijst van kleine objecten in het zonnestelsel, die ook asteroïden en zo bevat. Zucht, het kan verkeren in astrolandje.