28 januari 2023

Algemene Relativiteitstheorie weer bevestigd

impressie van de dubbele pulsar PSR J0737-3039A en B

Credit: ESA/COSMOS

Het begint een beetje vervelend te worden, maar voor de zoveelste keer is de Algemene Relativiteitstheorie (ART) van Albert Einstein, door experimenten bevestigd. Dit keer werd een in 2003 ontdekte dubbele pulsar als ’toetssteen’ genomen, de enige dubbele pulsar die bekend is: PSR J0737-3039A/B in het sterrenbeeld Grote Hond (Canis Major), 2.000 lichtjaar van ons verwijderd. Het zijn twee neutronensterren die in 2,4 uur  om elkaar heendraaien en beiden zenden als rondtollende vuurtorens een bundel straling uit. Pulsar A (1,33 zonmassa) draait in 23 milliseconde om z’n as, pulsar B (1,25 zonmassa) is wat trager met z’n rotatieperiode van 2,8 seconden. In 2005 werd PSR J0737-3039A/B al gebruikt om de ART te testen door te meten welk effect het ronddraaien van de beide pulsars op elkaar had door het uitzenden van zwaartekrachtsgolven. Resultaat daarvan bleek te zijn dat de pulsars iedere dag 7 millimeter dichter bij elkaar komen! 😯 Op basis van de huidige onderlinge afstand heeft men berekend dat de pulsars over 85 miljoen jaar zullen samensmelten. Bij de nieuwe metingen keek men niet alleen naar de baan van de twee pulsars om hun gemeenschappelijke zwaartepunt, maar werd óók de rotatie om de eigen as meegenomen. Daarover doet de ART ook een voorspelling, namelijk dat de dubbele pulsar als geheel een klein beetje zou wiebelen. En dat is nu door een groep sterrenkundigen onder leiding van Rene Breton (McGill University in Montreal, Canada) gemeten. Het was een lastige klus, want het signaal van de wiebel in de rotatieas (=precessie) kwam niet boven de ruis uit, maar door toepassing van speciale data-analysetechnieken kon men de wiebel toch onderscheiden. Wie een animatie van PSR J0737-3039A/B wil bekijken moet hier naartoe. Erg interessant hoor. Bron: Space.NewScientist + Wikipedia.

Share

Comments

  1. Hannes zegt

    Wat ik niet helemaal begrijp is hoe je van een volkomen rond voorwerp (pulsar) de precessie kunt meten.
    Bij de Aarde is dat duidelijk – aan de evenaar puilen we uit.
    Bovendien draait een pulsar enorm snel om de verticale as.
    Zwaartekrachts”golven” zijn m.i.alleen meetbaar als er een meetbare fluctuatie is in de massa-verdeling van een pulsar.
    Uit de bron wordt je ook niet wijzer:
    “This “spin precession” causes its main axis to trace a circle over time, like a spinning top.” Tja, dat is de definitie van precessie.
    Bedoelen ze hiermee een soort van gyroscopisch effect misschien?
    Een pulsar moet deze zeker bezitten – een weerstand tegen een Kepleriaanse koersverandering.
    Dus bij voorkeur geen elliptische baan maar een cirkelvormige.
    Bij een binary dus heel stabiel – stabieler dan in een normaal systeem.
    Vanwaar dus maar 85 miljoen jaar voor een samenvoeging (merge)?
    Men gaat uit van de magnetische velden aan de polen van de pulsar overeenkomen met de rotatie-axis, dat is een aanname die je niet meteen mag doen in mijn opinie.

  2. Ook een volkomen rond voorwerp kan een precessie hebben. Zolang de rotatieas maar een tolbeweging maakt, zoals de Aarde eens per 26.000 jaar met haar rotatieas een rondje maakt. Yep, gyroscopen kunnen ook zo rondtolen. Zie de animatie op: http://nl.wikipedia.org/wiki/Precessie

  3. Hannes zegt

    Ja maar er is geen reden om aan te nemen dat de elektromagnetische polen altijd overeenkomen met de rotatie-as van de pulsar.
    Dit is ook een van de redenen dat ik niet geloof in een binary bij Circinus X-1.
    Maar daarin sta ik volkomen alleen..

  4. Hannes zegt

    Sorry, ter aanvulling.
    Er is natuurlijk een vaste relatie tussen rotatie-as en magnetische pool. Beide staan in een vaste relatie tot elkaar.
    Maar deze hoeven niet identiek te zijn (op de Aarde ook niet).
    Waarom gaat men er van deze pulsar-binary dan vanuit dat rotatie-as en magnetische pool overeenstemmen?
    Ook bij een zwart gat hoeven deze niet overeen te stemmen in mijn opinie.

  5. Ik weet niet of Breton en collegae hebben aangenomen dat rotatieas en magnetische as identiek zijn bij PSR J0737-3039A/B. Lijkt mij ook geen vereiste. Het enige dat ze hebben gedaan is kijken wat de ART voorspelt over de effecten van de rotatie + baanbeweging van beide pulsars. Die combinatie van bewegingen levert een precessie op en de ART-voorspelling is conform de waarneming.

Speak Your Mind

*

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: