Tests der allgemeinen Relativitätstheorie durch Timing des Doppel-Pulsars

Das doppelte Pulsarsystem PSR J0737-3039A/B ist einzigartig, da beide Neutronensterne als Radiopulsare nachweisbar sind. Sie haben auch erheblich höhere mittlere Umlaufgeschwindigkeiten und Beschleunigungen als andere binäre Pulsare. Das System ist daher ein guter Kandidat zum Testen von Einsteins Theorie der allgemeinen Relativitätstheorie und alternativen Gravitationstheorien im starken Feld. Wir berichten über präzise Timing-Beobachtungen, die in den 2,5 Jahren seit seiner Entdeckung durchgeführt wurden, und präsentieren vier unabhängige starke Feldtests der allgemeinen Relativitätstheorie. Diese Tests verwenden das theorieunabhängige Massverhältnis der beiden Sterne. Durch die Messung relativistischer Korrekturen zur keplerianischen Beschreibung der orbitalen Bewegung stellen wir fest, dass der "post-Keplerian" Parameter s mit dem von der allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagten Wert innerhalb einer Unsicherheit von 0,05 % übereinstimmt, der bislang präziseste Test. Wir zeigen auch, dass die transversale Geschwindigkeit des Schwerpunktes des Systems extrem gering ist. In Kombination mit der Lage des Systems in der Nähe der Sonne deutet dieses Ergebnis darauf hin, dass zukünftige Tests gravitativer Theorien mit dem Doppel-Pulsar die besten aktuellen Tests des Sonnensystems übertreffen werden. Es impliziert auch, dass der zweitgeborene Pulsar möglicherweise nicht durch den Kerneinbruch eines Heliumsterns entstanden ist, wie normalerweise angenommen.