14 juli 2020

Zwaartekrachtconstante is inderdaad overal constant

Credit: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

Zwaartekracht, één van de vier fundamentele natuurkrachten, blijkt (gelukkig) in het waarneembare universum constant te zijn, zo blijkt uit een jarenlange studie naar het gedrag van een verre pulsar. Het onderzoek helpt een belangrijk vraagstuk in de kosmologie te beantwoorden: is de zwaartekracht overal en altijd hetzelfde? Het antwoord op de vraag lijkt, voorlopig, “ja” te zijn.Astronomen hebben gebruik gemaakt van de Green Bank Telescope in West Virginia en de Arecibo-radiotelescoop op Puerto Rico om de regelmatige pulsen op te vangen van de pulsar PSR J1713+0747. Men heeft het vaste “tik-tik-tik” patroon van de pulsar maar liefst 21 jaar lang gevolgd en het resultaat mag er wezen. Het onderzoek heeft namelijk uitgewezen dat de zwaartekrachtconstante ook buiten het zonnestelsel dezelfde waarde heeft als hier. Pulsars zijn de snel roterende, superdichte restanten van zware sterren die als supernova ontploft zijn. Ze kunnen op aarde gedetecteerd worden doordat ze krachtige pulsen van radiostraling uitzenden vanaf hun magnetische polen. Als zo’n pool op aarde gericht staat, dan zien we die radiopulsen voorbij zwiepen naarmate de pulsar ronddraait. Dit resulteert in een kenmerkend patroon van radiotikken en dat patroon is heel constant.

De Robert-C.-Byrd-Green-Bank-Telescope. Credit: Geremia/Wikipedia.

De pulsar in kwestie staat op een afstand van 3750 lichtjaar en draait rondom een witte dwergster – het minder dichte (maar nog altijd onvoorstelbaar dichte!) restant van een lichtere, zon-achtige ster. De twee sterrelijken draaien iedere 68 dagen rondom elkaar heen en dat is een bijzonder grote omloopbaan voor dergelijke systemen. Die grote onderlinge afstand is een vereiste voor het onderzoek, omdat bij een kleinere afstand zwaartekrachtstraling kan worden uitgezonden. Hierdoor zal de onderlinge afstand tussen de twee objecten langzaam gaan afnemen en dat zou het onderzoek verpesten. Je moet dus een compacte dubbelster hebben waarbij de twee componenten op grote afstand rond elkaar heen draaien, zodat de effecten van zwaartekrachtstraling te negeren zijn. Goed, uit het onderzoek is gebleken dat de onderlinge afstand tussen PSR J1713+0747 en z’n begeleider op een dusdanige manier gelijk is gebleven, dat slechts één conclusie mogelijk is: de zwaartekrachtconstante G blijft inderdaad overal in de ruimte constant. Dat is goed nieuws voor de relativiteitstheorie van Einstein, maar slecht nieuws voor vele alternatieve theorieën. Bron: National Radio Astronomy Observatory

Speak Your Mind

*

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