Gedigent romlaboratorium påviste gravitasjonsbølger

I 1974 oppdaget professor Joseph H. Taylor jr. og hans forskerstudent Russel A. Hulse et "gigantisk romlaboratorium" som ville fått gode, gamle Albert Einstein til å juble.

Ved hjelp av det 300 meter store radioteleskopet ved Arecibo-observatoriet på Puerto Rico, fant de en såkalt dobbeltpulsar 16.000 lysår borte. Allerede fire år senere hadde de ved hjelp av dobbeltpulsaren indirekte bekreftet Einsteins teorier om gravitasjonsstråling, og for dette får de årets Nobelpris i fysikk.

– Taylors og Hulse' oppdagelse er for en astrofysiker meget viktig, og for en relativist uhyre viktig. Oppdagelsen spiller en enorm rolle for gravitasjonsteorien, sier førsteamanuensis Rolf Stabell ved Institutt for teoretisk astrofysikk ved Universitetet i Oslo. Stabell var selv til stede under det såkalte Texas-symposiet i München i 1978 da Taylor og Hulse la fram sine resultater.

– Man har i 30 år forsøkt å påvise gravitasjonsstråling ved å måle slik stråling direkte her på jorden, men det er det ingen som har greid til nå. Hadde noen gjort det, ville nok de fått Nobelprisen. Men Taylors og Hulse' indirekte bevis for at gravitasjonsstråling eksisterer, er et bitte lite steg på veien mot et fortsatt uløst problem, nemlig hva gravitasjon egentlig er, sier Stabell.

En pulsar er en nøytronstjerne med bare 20 kilometer i diameter som roterer hurtig rundt sin egen akse. Det spesielle ved pulsaren som Taylor og Hulse oppdaget, er at den beveger seg i en bane rundt en annen nøytronstjerne – en dobbeltpulsar der begge nøytronstjernene har en masse som er 1,4 ganger solens. De beveger seg i forhold til hverandre med en nøyaktighet på linje med de beste atomklokker i verden, og dermed hadde forskerne fått et revolusjonerende "romlaboratorium", der de kunne prøve Einsteins almenne relativitetsteori og alternative teorier om tyngdekraften.

Allerede i 1916 forutsa Einstein at masser som beveger seg i forhold til hverandre, sender ut energi i form av gravitasjonsbølger. Systemet tappes for en tilsvarende energi, og dette skal i teorien påvirke pulsarens bane. Avstanden mellom de to stjernene minker og banehastigheten øker. Det er dette Taylor og Hulse har klart å påvise. Det er så godt samsvar mellom deres observasjon av stjernenes banehastigheter og de teoretiske beregningene, at oppdagelsen framstår som et indirekte bevis på at det her blir avgitt energi i form av gravitasjonsstråler.

 

– Håvard Simonsen