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Binäre Pulsare machen die Wirkung der Einsteinschen Relativitätstheorie sichtbar

Plusare (schnell rotierende Neutronensterne, auch kosmische Leuchtfeuer genannt), bieten sich für die Überprüfung der Allgemeinen Relativitätstheorie am Beispiel dichter Gravitationsfelder an.

Gilles Esposito-Farèse



Xxx.




Xxx.

Heute verfügt die Wissenschaft über Möglichkeiten, die Allgemeine Relativitätstheorie, bzw. die in der Einstein’schen Gravitationstheorie beschriebene Relativität in unserem Sonnensystem mit einer Genauigkeit von 0,0002 Prozent nachzuweisen. Allerdings zeigen sich aufgrund der Schwäche der Gravitationsfelder unseres Sonnensystems nur geringe Unterschiede zwischen der Newton’schen und der Einstein’schen Gravitationstheorie. Um die Genauigkeit der Einstein’schen Theorie zu überprüfen, muss man sie unter extremeren Bedingungen testen. Im Universum kreisen sehr schnell rotierende Neutronensterne, anhand derer seit einigen Jahrzehnten Beobachtungen bei 10-fach höhere Geschwindigkeit in einem bis zu 100.000-fach stärkeren Gravitationsfeld möglich sind. Diese Neutronensterne heißen Binärpulsare.
 

Woraus bestehen diese astrophysikalischen Erscheinungen? Wieso eignen sie sich zur Überprüfung der Allgemeinen Relativitätstheorie? Welche Erkenntnisse vermitteln sie?

Man stelle sich einen Stern mit der anderthalbfachen Masse unserer Sonne vor, konzentriert auf eine Fläche mit einem Radius von ungefähr zehn Kilometern und einem starken Magnetfeld (1.000-fach stärker als das der Erde), der sich mit sehr hoher Geschwindigkeit um die eigene Achse dreht (1 bis 100 Umdrehungen pro Sekunde). Die Materie verdichtet sich, Protonen und Elektronen verbinden sich zu Neutronen. Befinden sich die elektronmagnetischen Wellen, die der Stern über beide Pole abstrahlt, außerhalb der Rotationsachse des Sterns, blitzt es bei jeder Umdrehung. Ein Pulsar ist also nichts anderes als ein Neutronenstern, der ähnlich funktioniert wie ein Leuchtfeuer, oder besser gesagt, wie ein hochfrequentes Stroboskop bzw. Lichtblitzgerät.

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