Massa van dwergplaneet Ceres bepaald met behulp van pulsars

[univers]

De massa van de dwergplaneet Ceres, het grootste hemellichaam in de planetoïdengordel tussen de banen van Mars en Jupiter, bedraagt 1,3% van de massa van de maan. Die nieuwe, gedetailleerde massabepaling volgt uit precisiemetingen aan pulsars - snel roterende neutronensterren op grote afstanden van de aarde. Pulsars produceren extreem regelmatige pulsen van radiostraling, waarvan de aankomsttijdstippen te voorspellen zijn tot op een paar honderd nanoseconden nauwkeurig. Omdat de aankomsttijdstippen van zulke radiopulsen afhankelijk zijn van de positie van de aarde in zijn baan om de zon, worden ze altijd berekend ten opzichte van het braycentrum (gemeenschappelijk zwaartepunt) van het gehele zonnestelsel. Om die berekeningen uit te voeren, moet van alle zware objecten in het zonnestelsel de positie en de massa bekend zijn. Wanneer er daarna toch nog afwijkingen van de voorspelde aankomsttijdstippen optreden (waarbij de pulsjes afwisselend iets te vroeg of iets te laat aankomen), is er kennelijk iets mis met de betreffende massabepalingen. Op die manier konden radioastronomen uit pulsarwaarnemingen afleiden wat de precieze massa van de dwergplaneet Ceres moet zijn. De metingen leveren in principe ook informatie op over het al dan niet bestaan van andere relatief zware objecten in het zonnestelsel, zoals de hypothetische Planeet Negen. Vanwege de grote afstand tot de zon en de bijbehorende lange omlooptijd is het daarvoor echter nodig dat er gedurende een veel langere periode metingen worden uitgevoerd. De nieuwe resultataten zijn beschreven in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. (GS)


Opsomming van aarde, maan en dwergplaneet Ceres. De analyse van van pulsar timingobservaties zijn in 4.7 × 10 -10 de zonnemassa, van 1.3% van de massa van de maan voor de massa van Ceres. © Gregory H. Revera, NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA


Telescopen gebruikt voor de waarnemingen binnen de International Pulsar Timing Array (IPTA). Met de klok mee van linksboven: Effelsberg / Duitsland, Nancay / Frankrijk, Arecibo / Puerto Rico, Parkes / Australië, The Lovell Telecope / UK, Westerbork, Nederland en GBT / Verenigde Staten.
© MPIfR, Nancay, Arecibo, Parkes, Jodrell Bank, ASTRON, Green Bank (radiotelescoopbeelden)

https://www.mpifr-bonn.mpg.de/pressreleases/2018/12