Posted in: Kosmos, Sterne 30. August 2012 08:02 Weiter lesen →

Rasende Zwerge bestätigen Einstein

Grafik zeigt zwei kompakte weiße Kugeln, die einander umkreisen und eine spiralförmig sich ausbreitende Wellenfront erzeugen Albert Einsteins Relativitätstheorie hat erneut eine strenge Prüfung bestanden. Amerikanische und spanische Astrophysiker haben beobachtet, dass sich der enge Tanz zweier ausgebrannter Sterne innerhalb eines einzigen Jahres messbar beschleunigt hat. Der Effekt ist genau so stark, wie man es bei einer Abstrahlung von Gravitationswellen erwarten sollte.

Grafik: GSFC, NASA, Dana Berry (CXC)

Gravitationswellen konnten bis heute nicht direkt nachgewiesen werden. Laut Einstein treten sie immer dann auf, wenn Masse beschleunigt wird. Da sie immer auch etwas Energie von ihrem Ursprung entführen, sollten die ausgebrannten Sterne in dem System mit der Kurzbezeichnung J0651 allmählich immer enger und schneller umeinander kreisen. Das ist der Fall, berichtet die Gruppe um James Hermes von der University of Texas demnächst im Fachblatt „Astrophysical Journal Letters“.

Hermes und Kollegen hatten das extreme Paar vor gut einem Jahr eher zufällig entdeckt. Die beiden Weißen Zwerge besitzen etwa 26 bzw. 50 Prozent der Sonnenmasse und umkreisen einander alle 765 Sekunden. Ihre Bahnebene liegt in der Sichtlinie zur Erde, sodass alle 382 Sekunden eine der noch glimmenden Sternleichen die andere bedeckt. Die resultierenden Helligkeitsschwankungen „stellen so etwas wie eine extrem präzise Uhr in einer Entfernung von rund 3.000 Lichtjahren dar“, so Hermes.

Diese Uhr tickt immer schneller, ergaben die Beobachtungen der Astrophysiker. Über einen Zeitraum von 13 Monaten richteten sie wiederholt Teleskope auf den Kanaren, auf Hawaii und in Texas auf J0651, um das Verhalten des Systems im Detail zu studieren. Sie fanden, dass sich der Takt der Helligkeitsschwankungen pro Jahr um 0,31 Millisekunden beschleunigt. Die Relativitätstheorie sagt einen Wert von 0,26 Millisekunden voraus. Statistisch sind beide Werte nicht unterscheidbar, da insbesondere die Massen der Weißen Zwerge nicht genau bekannt sind.

Auf den ersten Blick erscheint der relativistische Einfluss verschwindend gering. Tatsächlich produziere er einen sehr deutlichen Effekt, erläutert Hermes‘ Kollege Mukremin Kilic von der University of Oklahoma: „Geht man von den Messungen vor einem Jahr aus, so finden die Bedeckungen heute rund 6 Sekunden zu früh statt.“

Forschung: James J. Hermes, Department of Astronomy, University of Texas, Austin, und McDonald Observatory, Fort Davis; Mukremin Kilic, Department of Physics and Astronomy, University of Oklahoma, Norman; Warren R. Brown, Smithsonian Astrophysical Observatory, Cambridge; Carlos Allende Prieto und Antonio Cabrera Lavers, Instituto de Astrofísica de Canarias und Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna, La Laguna; und andere

Veröffentlichung Astrophysical Journal Letters (im Erscheinen); Preprint arXiv:1208.5051

WWW:
Astronomy Department, University of Texas
Instituto de Astrofísica de Canarias
Gravitationswellen
White Dwarf Stars

Lesen Sie dazu im Scienceticker:
Tanz der Weißen Zwerge
„Tickende“ Atome bestätigen Einstein
Sternleichen in der Todesspirale

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