Precisionsastronomi

Jag gillar att läsa om precisionsmätningar inom fysiken, kanske för att jag inte sysslar med det själv. I förra veckans Science¹ presenterades nya mätningar på avståndet till en dubbelneutronstjärna, PSR J0737-3039A/B.

PSR J0737-3039A/B är unik genom att det är den enda dubbelneutronstjärnan vi känner till där båda stjärnorna är mätbara pulsarer, dvs de skickar var sin radiopuls till oss med mycket jämna intervall. Stjärnorna, kallade A och B, har massor på 1,34 respektive 1,25 solmassor och roterar kring varandra på ca 2,4 timmar. Så det är ett våldsamt gravitationsspektakel man ser. Under sådana här förhållanden säger den allmänna relativitetsteorin (GR) att gravitationsvågor skickas ut. Genom att mäta om pulsarerna närmar sig varandra, dvs förlorar potentiell energi, kan man räkna ut hur mycket gravitationsvågor som de sänder iväg. Det ger en möjlighet att testa förutsägelserna från GR och andra gravitationsteorier i starka gravitationsfält.

Just på grund av att båda stjärnorna i PSR J0737-3039A/B är pulsarer gör att man kan mäta omloppsparametrarna med hög noggrannhet². Man vet t.ex. därför att omloppstiden inte är ca 2,4 timmar, utan snarare 8834,5349982(43) sekunder. Man kan också mäta att stjärnorna närmar sig varandra med en hastighet av 7 mm per dag (±1,4%). Är inte det oerhört coolt att man kan mäta något sådant. Men den uppgiften, och andra kan man testa GR till en noggrannhet på 0,05%.

I den nya artikeln har man med hjälp av VLBI mätt noggrannare var i Vintergatan PSR J0737-3039A/B ligger för att ta reda på hur den galaktiska omgivningen påverkar stjärnorna. Med hjälp av de nya mätningarna tror man att med hjälp av ytterligare långtidsmätningar av omloppsbanorna kan man nå 0.01% noggrannhet inom några år. Det sätter även strikta gränser för hur andra gravitationsteorier måste uppföra sig.

Men som sagt, jag tycker att det är urtufft att man över huvud taget kan mäta saker så noggrannt. :)

Referenser:
1 A. T. Deller, M. Bailes och S. J. Tingay, Implications of a VLBI Distance to the Double Pulsar J0737-3039A/B, Science 323, 1327-1329 (2009). (länk)

2 M. Kramer et al., Tests of General Relativity from Timing the Double Pulsar, Science 314, 97-102 (2006). (länk, fri access tror jag)

Läs även andra bloggares åsikter om astronomi, fysik.