Rekord-Doppelstern bestätigt Einstein

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Bildquelle: Caltech

Es ist ein neuer Rekord: 7600 Lichtjahre von der Erde entfernt umkreisen sich zwei Weiße Zwergsterne mit einer Umlaufzeit von nur 6,9 Minuten. ZTF J1539+5027, so die Katalogbezeichnung des astronomischen Objekts, ist damit der bislang schnellste Doppelstern, bei dem sich die beiden Sterne bei jedem Umlauf von der Erde aus gesehen gegenseitig bedecken. Wie das US-amerikanische Entdeckerteam im Fachblatt „Nature“ berichtet, verliert der Doppelstern Bahnenergie, weil er Gravitationswellen aussendet. Damit bestätige er einmal die Allgemeine Relativitätstheorie von Albert Einstein.

„Die Allgemeine Relativitätstheorie sagt voraus, dass Doppelsterne mit sehr kurzen Umlaufzeiten eine große Menge an Gravitationswellen aussenden“, erläutern Kevin Burdge vom California Institute of Technology und seine Kollegen. Dadurch verliert das System Bahnenergie – die Sterne bewegen sich spiralförmig aufeinander zu, um in einigen Millionen Jahren zusammenzustoßen. Diese Veränderung der Umlaufbahn von ZTF J1539+5027 konnte das Team nach der Entdeckung des Objekts durch die Auswertung von Archivdaten nachweisen.

Aufgespürt haben Burdge und seine Kollegen den Rekord-Doppelstern mit der „Zwicky Transient Facility“, einem automatischen Spezialteleskop, das den Himmel von der Mount Palomar-Sternwarte aus nach auffälligen, veränderlichen Erscheinungen absucht. Insgesamt soll die Zwicky Transient Facility eine Milliarde Himmelsobjekte überwachen – bislang wurden jedoch erst die Daten von zehn Millionen Sternen ausgewertet. Die Forscher sind daher optimistisch, dass sie noch viele weitere kurzperiodische Doppelsterne aufspüren werden.

Und das sind gute Aussichten für LISA, die große Antenne für Gravitationswellen, die die europäische Weltraumorganisation ESA etwa 2034 im Weltall stationieren will. Im Gegensatz zu den Detektoren auf der Erde, mit denen sich Gravitationswellen von supermassereichen Schwarzen Löchern in anderen Galaxien aufspüren lassen, ist LISA gerade für die langwelligeren Gravitationswellen von engen Doppelsternen empfindlich. Die Strahlung von ZTF J1539+5027 liegt dabei genau im empfindlichsten Bereich von LISA. „Wir gehen davon aus, dass LISA nach Inbetriebnahme diese Quelle bereits innerhalb von einer Woche nachweisen kann“, zeigen sich Burdge und seine Kollegen optimistisch.

Quelle: doi.org/10.1038/s41586-019-1403-0

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