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Astronomie Riesenschüssel stellt Einstein auf die Probe

Das Universum steckt voller rätselhafter Phänomene, die sich mit der Relativitätstheorie nicht erklären lassen. Astrophysiker beobachten daher Pulsare mit einem Radioteleskop um herauszufinden: Hat Einstein wirklich recht?

Stand: 16.04.2016

Radioteleskop Effelsberg | Bild: picture-alliance/dpa

Das Radioteleskop in Effelsberg bei Bad Münstereifel hat einen Durchmesser von hundert Metern. Damit gehört es zu den größten vollbeweglichen Radioteleskopen der Welt. Mit ihm blicken Astrophysiker vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in die Tiefe des Weltraums. Sie wollen herausfinden, ob Einsteins Ideen von Raum und Zeit stimmen, so wie er sie in seiner Relativitätstheorie beschrieben hat. Strahlende "Sternleichen" sollen das Rätsel lösen.

Radiosender nach Supernova

Wenn ein massereicher Stern explodiert und eine Supernova entsteht, bleibt oft eine riesige, leuchtende Gaswolke zurück. Darin versteckt sich dann ein Neutronenstern, der nur wenige Kilometer Durchmesser hat. Er ist aber extrem dicht und schwer, denn in ihm ist ein erheblicher Teil der Masse des explodierten Sterns komprimiert. Außerdem rotiert der Neutronenstern sehr schnell, denn er behält auch den Schwung seines Vorgängers bei. Wenn der Neutronenstern ein sehr starkes Magnetfeld hat, wird er zu einem Pulsar: Im Rhythmus seiner Rotation sendet er elektromagnetische Wellen aus. Auf der Erde können diese als Radiowellen empfangen werden, zum Beispiel mit dem Radioteleskop in Effelsberg.

Rasend und strahlend

Für Astrophysiker ist ein Pulsar eine Art kosmische Uhr: Kleinste Änderungen seines Signals lassen sich mit Einsteins Formeln vergleichen und deren Gültigkeit prüfen. Ein bestimmtes Objekt ist ein Glücksfall für die Astrophysiker: Sie beobachten zwei Pulsare, die mit einem Abstand von 145 Kilometer umeinander kreisen. Dabei sind sie auf ihren Bahnen mit einer Million Kilometer pro Stunde unterwegs. Die Messungen am Radioteleskop Effelsberg zeigen: Die beiden Pulsare kommen sich jeden Tag ungefähr sieben Millimeter näher. Das bedeutet: Das System verliert Energie. Nach Ansicht der Wissenschaftler geschieht dies durch das Abstrahlen von Gravitationswellen - so wie es die Relativitätstheorie vorhersagt.

Pulsar mit Schwarzem Loch gesucht

Die Astrophysiker können die Veränderung des Abstands zwischen den beiden Pulsaren mit einer Genauigkeit von acht Mikrometern messen. Bisher konnten sie aber nicht einmal eine winzige Abweichung von Einsteins Vorhersagen feststellen. Am Radioteleskop in Effelsberg hofft man nun auf die Entdeckung eines Pulsars, der um ein Schwarzes Loch kreist. Ein solches System würde schneller Energie verlieren, sich noch genauer beobachten lassen - und Einsteins Relativitätstheorie auf eine noch härtere Probe stellen.


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