Relativitätstheorie
Einstein im Härtetest

Rund ein Jahrhundert ist die Allgemeine Relativitätstheorie mittlerweile alt und hat schon etliche Bewährungsproben bestanden. Jetzt haben deutschen Astronomen sie einem besonderen Härtetest unterzogen - mit Erfolg.
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Man nehme eine halbe Million Erden, quetsche sie in eine Kugel von nur 20 Kilometer Durchmesser und lasse sie schneller rotieren als einen Küchenmixer. Solche unvorstellbaren Bedingungen findet man in einem Neutronenstern, dem Überrest einer massereichen Sonne, die als Supernova explodiert ist. Sendet ein solcher Stern pulsierende Signale im Bereich der Radiowellen aus, nennen Astronomen ihn Pulsar.

Einen dieser stellaren Exoten haben Forscher jetzt benutzt, um Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie einem echten Härtetest zu unterziehen. Ergebnis der im Magazin Science veröffentlichten Studie: Selbst unter den extremen Bedingungen der Pulsar-Umgebung bewährte sich die Theorie – Einstein hat also wirklich Recht.

Die Wissenschaftler um John Antoniadis vom  Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn untersuchten den Pulsar PSR J0348+0432, der zusammen mit einem sogenannten Weißen Zwerg ein Doppelsternsystem bildet. Beide Objekte umkreisen einander in einem Abstand von nur 830.000 Kilometern – etwa die doppelte Strecke Erde-Mond. Wegen der geringen Entfernung dauert ein Umlauf nur rund 2,5 Stunden.

„Ich habe das Doppelsystem mit dem Very Large Telescope der europäischen Südsternwarte ESO beobachtet“, so Antoniadis. „Schon bei einer ersten Vor-Ort-Analyse konnte ich erkennen, dass der Pulsar ein ziemliches Schwergewicht ist. Er ist doppelt so schwer wie die Sonne, was ihn zum massereichsten Neutronenstern macht, den wir kennen. Das macht ihn zu einem exzellenten Testobjekt für Grundlagenphysik.“

Gemäß der Allgemeinen Relativitätstheorie strahlt ein solches Doppelsternsystem sogenannte Gravitationswellen ab, die die Raumzeit strecken und stauchen. Dadurch verliert das System Energie, was dazu führt, dass sich die Umlaufzeit geringfügig ändert. Da sich diese Änderung in den Radiosignalen des Pulsars zeigen müsste, nahmen die Forscher das Doppelsternsystem mit den drei größten Radioteleskopen der Welt unter die Lupe.

Kommentare zu " Relativitätstheorie: Einstein im Härtetest"

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  • Das ist doch ein uralter Hut: Dafür bekam Joseph Hooton Taylor Jr. 1993 den Nobelpreis für Physik. Er hat für seine Untersuchungen den Pulsar PSR 1913+16 benutzt.

    Mag ja sein, dass die neueren Messungen genauer sind.

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